LEM stellt neuen Hochspannungs-Batteriesensor mit Shunt- und Hall-Effekt-Technologie vor

Neue Hybrid Supervising Unit optimiert Batteriemanagementsysteme für Elektrofahrzeuge kostengünstig

Erstmals hat LEM die Shunt- und Open-Loop-Hall-Effekt-Technologien in einem einzigen Bauteil, der Hybrid Supervising Unit (HSU), kombiniert. Diese Innovation erfüllt die Anforderungen an kompakte Bauweise, niedrige Kosten und höchste Sicherheitsstandards in Batteriemanagementsystemen (BMS) für Elektrofahrzeuge (EV).

„The HSU represents a significant innovation in sensor technology, being the first to combine shunt and Hall effect sensing into a single component. This integration simplifies system architecture, enhances safety, and allows for seamless upgrades without altering the mechanical layout. Additionally, it reduces the total bill of materials (BOM) and minimizes cycle time at the customer’s end,“ sagte Jérémie Piro, Produktmanager für Batteriemanagementsysteme und Batteriespeicher bei LEM.

Innovative Integration für verbessertes Batteriemanagement in Elektrofahrzeugen

Das Hochspannungs-BMS in Elektrofahrzeugen erfüllt drei zentrale Aufgaben: Es überwacht den Ladezustand und die Gesundheit der Batterie, gewährleistet die Sicherheit von System und Nutzer und führt Zell-Balancing durch, um die Batterieleistung zu optimieren. Für höhere Sicherheitsstufen verwenden Systemingenieure üblicherweise zwei separate Geräte: einen Shunt zur Messung von bis zu 2000 A und einen vollständig isolierten Stromsensor für denselben Bereich.

LEM hat nun die Stärken beider Technologien in einer einzigen Einheit kombiniert und diese in die Battery Disconnect Unit (BDU) integriert. Die Signale von Shunt und Stromsensor werden vom BMS erfasst, was das System vereinfacht.

Auf BDU-Ebene bietet die HSU:

• Minimale Baugröße, geringes Gewicht und reduzierte Materialkosten (BOM).
• Vereinfachte Integration für schnellere Markteinführung.
• Einfache System-Upgrades ohne Änderung des mechanischen Layouts bei gleichzeitiger Verbesserung der Sicherheit.

Auf BMS-Ebene ermöglicht die HSU Entwicklern, den für Elektrofahrzeuge erforderlichen ASIL D-Sicherheitsstandard mühelos zu erreichen.

HSU: Fortschrittliche Funktionen und zukünftige Entwicklungen

Die HSU verfügt über einen Shunt mit einem extrem niedrigen Widerstand von 25 µΩ und einen galvanisch isolierten Hall-Effekt-Sensor mit einer Genauigkeit von 2 % bei 500 A und 5 % bei 2000 A. Die Signalübertragung erfolgt über separate Leitungen (Shunt-Signal und analoger oder digitaler Bus für den Hall-Sensor) sowie ein NTC-Signal zur Temperaturkompensation des Shunts.

Die HSU unterstützt einen Strommessbereich von ±2000 A für bis zu 10 Sekunden und arbeitet im Temperaturbereich von −40 °C bis +125 °C.

Mit einer Standard-Shunt-Baugröße von 84 x 36 x 3 mm ist die HSU das einzige Bauteil auf dem Markt, das zwei Technologien in einer so kompakten Form vereint. Ihr Plug-and-Play-Design erleichtert die Montage. LEM bietet zunächst die HSU00 an, gefolgt von der HSU01 im Juni 2025, die für die gängige BDU-Busbar-Größe von 84 x 20 x 3 mm geeignet ist.

Muster der HSU00 sind ab sofort verfügbar.

LEM plant, die HSU-Reihe durch neue Technologien wie die Kombination eines Shunts mit einem kernlosen Hall-Effekt-Sensor zu erweitern. Ziel ist es, die Größe und Kosten der Geräte weiter zu reduzieren und gleichzeitig die Leistung zu steigern.