Die Technologie ermöglicht die Kommunikation zwischen den von der Batterie verteilten AFEs und dem Hauptprozessor des BMS über ein kontaktloses Netzwerk und ersetzt so einen Teil der bisher üblichen Verkabelung und Steckverbinder zur Datenübertragung.
DK-NFLNK ist unabhängig vom AFE-Hersteller oder -Modell und verwendet das von Dukosi entwickelte C-SynQ-Kommunikationsprotokoll.
Die Lösung steht zur Evaluierung und Entwicklung in Batterien für Elektrofahrzeuge, industrielle und maritime Anwendungen, Robotik, Energiespeichersysteme, Telekommunikationsinfrastruktur und Rechenzentren für künstliche Intelligenz zur Verfügung.
Kommunikation zwischen AFE und BMS
Das DK-NFLNK dient als Kommunikationsschnittstelle innerhalb des Akkupacks. Seine Architektur besteht im Wesentlichen aus dem DK8503-Node-Chip, dem DK8203-System-Hub, einer Software-API und dem C-SynQ-basierten kontaktlosen Kommunikationsprotokoll. Der DK8503 wird über eine Standard-SPI-Schnittstelle direkt mit dem analogen Frontpanel (AFE) verbunden. Da er unabhängig vom AFE ist, lässt er sich in verschiedene Designs mit Mehrkanal-Analog-Frontpanels integrieren, ohne dass das System von einem bestimmten Modell dieser Komponente abhängig ist. Die vom AFE erfassten Daten werden über den DK8203-System-Hub an den Hauptprozessor des Batteriemanagementsystems (BMS) übertragen.
Eine einzelne Busantenne
Anstelle einzelner Kabelverbindungen zwischen den verschiedenen Modulen und dem Hauptcontroller verwendet DK-NFLNK eine einzige Busantenne für die Kommunikation. Das System nutzt Nahfeldkommunikation innerhalb des Akkus.
Gemäß der von Dukosi beschriebenen Architektur ermöglicht diese Implementierung den Betrieb mit reduzierten Hochfrequenzleistungen, wodurch bestimmte Aspekte der mechanischen und elektromagnetischen Integration in die Batterie vereinfacht werden. Durch den Wegfall einiger Kabel und physischer Steckverbinder verringert sich zudem die Anzahl der Verbindungspunkte zwischen den Modulen.
Synchronisierte Messungen auf Modulebene
DK-NFLNK ermöglicht die Übertragung synchronisierter Messwerte von verschiedenen AFEs an den Hauptprozessor des BMS. Die Messwertsynchronisation ist entscheidend für die Bestimmung des Zustands verschiedener Batteriekomponenten und die Koordination der Entscheidungen des Managementsystems. Die Kommunikation erfolgt in Sterntopologie, wobei der DK8203 System Hub als zentrales Element für den Informationsaustausch mit den verschiedenen Knoten fungiert. Das kontaktlose Netzwerk selbst gewährleistet die elektrische Trennung zwischen den kommunizierenden Elementen, sodass keine leitende Verbindung zur Datenübertragung erforderlich ist.
Wiederverwendbarkeit zwischen verschiedenen Batteriedesigns
Die Architektur ist so konzipiert, dass bestimmte Komponenten in Akkupacks mit unterschiedlichen Konfigurationen wiederverwendet werden können. Derselbe Hauptprozessor im BMS und der DK8203 System Hub können in verschiedenen Akkupack-Designs eingesetzt werden. Dukosi stellt zudem eine gemeinsame Bibliothek und API für die verschiedenen DK-NFLNK-Konfigurationen bereit. Dieser Ansatz ermöglicht die Verwendung einer gemeinsamen Softwarebasis bei der Entwicklung unterschiedlicher Akkupacks und reduziert so den Anpassungsaufwand auf der Kommunikationsschicht.
AEC-Q100-Zertifizierung und Design für ASIL C
Die Schaltungen DK8503 und DK8203 sind AEC-Q100-zertifiziert. AEC-Q100 legt verschiedene Qualifizierungsanforderungen für integrierte Schaltungen in Automobilanwendungen fest, darunter Tests zu Temperatur, elektrischer Belastung und Zuverlässigkeit. Dukosi gibt außerdem an, dass beide Komponenten die Anforderungen von ASIL C erfüllen.
ASIL (*Automotive Safety Integrity Level*) ist Teil der Norm ISO 26262 für die funktionale Sicherheit von Straßenfahrzeugen und legt verschiedene Stufen der Sicherheitsintegrität fest, die auf dem mit dem System verbundenen Risiko basieren.
Elektrofahrzeuge, Speicher- und Rechenzentren
DK-NFLNK ist für Hochleistungsbatteriesysteme in verschiedenen Branchen konzipiert. Zu den vorgesehenen Anwendungen zählen Elektrofahrzeuge und andere xEV-Plattformen, industrielle Systeme, Schiffe und Schiffsausrüstung sowie Roboteranwendungen. Die Technologie kann auch in Batteriespeichersystemen (BESS) eingesetzt werden, einschließlich netzgekoppelter Projekte und großflächiger Speichersysteme. Weitere Anwendungsbereiche umfassen Telekommunikationsinfrastruktur und Energiespeichersysteme als Notstromversorgung in Rechenzentren, einschließlich Einrichtungen, die KI-Workloads unterstützen.
Umstellung auf Smart Cell-Batterien
DK-NFLNK nutzt das C-SynQ-Protokoll gemeinsam mit dem DKCMS-System von Dukosi. Diese gemeinsame Grundlage ermöglicht den Übergang von herkömmlichen, auf Mehrkanal-AFE basierenden Architekturen zu Systemen, die die Überwachung auf Zellebene mithilfe der Smart-Cell-Architektur des Unternehmens durchführen. DK-NFLNK fungiert somit als Kommunikationsschicht, die in bestehende Systeme integriert werden kann, ohne die AFE-basierte Überwachungsarchitektur ersetzen zu müssen.
DK-NFLNK-Bewertungskit
Dukosi stellt Entwicklern außerdem ein DK-NFLNK EVK-Evaluierungskit für Tests und erste Prototypenimplementierungen zur Verfügung. Das Kit richtet sich an Entwickler von Akkupacks und BMS-Designer, die die Integration der Technologie mit verschiedenen Mainframes und AFE-Geräten evaluieren möchten. Das DK-NFLNK EVK umfasst ein DK-NFLNK Node Board und eine Dukosi System Hub-Einheit.
Optional ist auch eine DK-NFLNK-Widerstandssplitterplatine erhältlich. Das Kit enthält die benötigten Kabel für USB- und SPI-Anschlüsse sowie eine Busantenne und ein Koaxialkabel. Die Testumgebung wird durch eine grafische Benutzeroberfläche für Microsoft Windows, ein DK-NFLNK-Benutzerhandbuch, Softwaredokumentation und eine Leiterplatten-Designanleitung vervollständigt.
Evaluierungskits und Muster von DK-NFLNK sind ab sofort für die Entwicklung und erste Integrationstests in Batteriesystemen erhältlich.
