Da KI-Server zu einer kritischen Infrastruktur der modernen Gesellschaft werden, erfordert deren kontinuierlicher Betrieb hochzuverlässige Stromversorgungssysteme, die rund um die Uhr und das ganze Jahr über funktionieren. Durch die Nutzung der bewährten Daisy-Chain-Kommunikationstechnologie des Unternehmens in Automobilqualität (*2) für Hochspannungsanwendungen (400 V/800 V) tragen die Modelle KA49703A und KA49713A zu einer hochzuverlässigen und effizienten Stromversorgungsarchitektur bei.
Merkmale:
1. Unterstützt die Reihenschaltung von bis zu 55 Geräten und vereinfacht so die Entwicklung großflächiger Batteriesysteme.
2. Verfügt über einen Transport- und Lagermodus, der die Lagerfähigkeit verlängert und die Betriebskosten senkt.
Rechenzentren sind geschäftskritische Infrastrukturen, die kontinuierlich und unterbrechungsfrei funktionieren müssen. Daher benötigen ihre Stromversorgungssysteme höchste Zuverlässigkeit und Stabilität. In den letzten Jahren hat das rasante Wachstum von generativer KI und Cloud-Diensten den Energieverbrauch von KI-Servern deutlich erhöht und damit die Nachfrage nach effizienteren und zuverlässigeren Stromversorgungssystemen verstärkt.
Gleichzeitig schreitet die Einführung von Hochspannungsarchitekturen mit 400 V und 800 V zur Verbesserung der Energieeffizienz voran, während die Dichte von Servern und Stromversorgungssystemen weiter zunimmt. Diese Entwicklungen erfordern, dass Batteriesysteme nicht nur eine sichere Überwachung unter Hochspannungsbedingungen gewährleisten, sondern auch langfristige Zuverlässigkeit und geringe Wärmeentwicklung im Dauerbetrieb sicherstellen.
Batteriesysteme dienen nicht mehr nur als Notstromversorgung bei Stromausfällen. Sie spielen heute eine zunehmend wichtige Rolle bei der Absorption kurzzeitiger Stromschwankungen, dem Schutz von Systemen und der Sicherstellung der Betriebskontinuität und sind damit zu kritischen Technologien für moderne Rechenzentren und Kommunikationsinfrastrukturen geworden.
Aufbauend auf seiner bewährten Daisy-Chain-Kommunikationstechnologie für die Automobilindustrie hat Nuvoton die Batteriemonitoring-ICs KA49703A und KA49713A für 400-V-/800-V-Hochvoltbatterieeinheiten (BBUs) entwickelt, die in Industrie- und Infrastrukturanwendungen eingesetzt werden. Die Serienproduktion soll im September 2026 anlaufen.
Die Modelle KA49703A und KA49713A können bis zu 16 Batteriezellen präzise überwachen und integrieren Kommunikationsfunktionen für Hochvoltsysteme sowie Sicherheitsfunktionen wie die Erkennung von Zellanomalien. Damit erfüllen sie die hohen Anforderungen von Energiespeichersystemen der nächsten Generation.
Eigenschaften:
1. Reihenschaltung von bis zu 55 Geräten.
KI-Server-BBUs und Energiespeichersysteme (ESS (*3)), die mit 400 V/800 V betrieben werden, benötigen eine große Anzahl in Reihe geschalteter Lithium-Ionen-Batteriezellen.
Herkömmliche Batteriemonitoringsysteme benötigen typischerweise für jeden Monitoring-IC einen dedizierten Mikrocontroller (MCU) und eine Trennschaltung. Mit steigender Zellenzahl erhöht sich auch die Anzahl der Komponenten und der Kommunikationsleitungen, was Herausforderungen hinsichtlich Kommunikationszuverlässigkeit und Systemkomplexität mit sich bringt.
Um diese Probleme zu lösen, nutzen die Modelle KA49703A und KA49713A die Reihenschaltungstechnologie. Mehrere Batteriemonitoring-ICs können in Reihe geschaltet werden, wodurch Systeme mit bis zu 55 Geräten möglich sind. Gleichzeitig werden die Verdrahtungsanforderungen minimiert und eine robuste Kommunikation auch in Hochspannungsumgebungen gewährleistet.
Diese Architektur reduziert den Bedarf an zusätzlichen Mikrocontrollern und Trennschaltungen, vereinfacht das Systemdesign, verringert die Anzahl der Komponenten, minimiert den Platzbedarf auf der Leiterplatte und verbessert die Gesamtzuverlässigkeit.
Das kompakte QFP-48-Gehäuse (7 mm × 7 mm) trägt dazu bei, die beengten Platzverhältnisse von BBUs in KI-Servern zu bewältigen. In Kombination mit einer Spannungsmessgenauigkeit von ±2,9 mV verbessert das Bauteil sowohl die Überwachungsleistung als auch die Sicherheit in Stromversorgungssystemen der nächsten Generation.
2. Transport- und Lagermodus senkt Wartungskosten.
KI-Server-Batterieeinheiten (BBUs) und großflächige Energiespeichersysteme (ESS) enthalten zahlreiche Lithium-Ionen-Zellen und werden häufig über weite Strecken per Schiff oder LKW transportiert. Daher ist die Minimierung des Stromverbrauchs während Transport und Lagerung unerlässlich.
Herkömmliche integrierte Schaltungen mit Daisy-Chain-Kommunikation weisen jedoch typischerweise einen erhöhten Abschaltstrom auf, was zu einer Entladung der Batterie während Transport und Lagerung führt.
Um dieses Problem zu lösen, verfügt der KA49713A über einen speziellen Transport- und Lagermodus, der den Abschaltstrom auf unter 0,1 μA reduziert.
Dies minimiert die Batterieentladung während Transport und Lagerung erheblich, verlängert die zulässigen Lagerzeiten, reduziert den Ladebedarf und trägt zu niedrigeren Betriebskosten bei.
Diese integrierten Schaltkreise zur Batterieüberwachung ermöglichen es Kunden, den steigenden Energiebedarf des KI-Zeitalters und den Übergang zu Hochspannungssystemen zu decken. Sie tragen zu verbesserter Zuverlässigkeit und Betriebseffizienz von Energiespeichersystemen für Rechenzentren, Industrieanlagen und die soziale Infrastruktur bei.
Durch die kontinuierliche Erweiterung seines BM-IC-Produktportfolios wird Nuvoton die Batterieüberwachungstechnologien weiterentwickeln und zu einer nachhaltigen und hochzuverlässigen Energiegesellschaft beitragen.
Muster sind ab sofort verfügbar, die Serienproduktion soll im September 2026 beginnen.
Anwendungsbereiche:
・Batterie-Backup-Einheiten (BBUs) für KI-Server
・Großflächige Energiespeichersysteme (ESS)
Produktname:
Integrierte Schaltkreise zur industriellen Batterieüberwachung
・KA49703A
・KA49713A
