近年、電気自動車は内燃機関自動車に取って代わる大きな可能性を秘めているため、新規および既存の自動車メーカーが電気自動車の開発に取り組むケースが増えています。電気自動車にとって最も重要な電源はリチウム電池です。リチウム電池を適切に管理することが、電気自動車の開発を成功させる鍵となります。
電気自動車は自動車産業の発展における新星です。実は、自動車開発の歴史において、電気自動車は内燃機関自動車よりも早く登場しました。しかし、当時はまだバッテリー電源技術が成熟していなかったため、石油の探査と内燃機関の急速な発展に伴い、電気自動車は内燃機関車に置き換えられました。今のところ、現在の電気自動車の性能は内燃機関車に劣りません。電気で動くスポーツカーの中には、内燃機関の車よりも性能が優れているものもあります。これは、電気自動車の電気モーターが従来の自動車よりも優れたトルク性能を持ち、通常は車体が軽量であるため、優れた加速能力を発揮するからです。
しかし、電気自動車は航続距離が短く、充電時間も長いため、多くの潜在的ユーザーが購入をためらっています。これらの状況を改善するには、電気自動車の性能を向上させるための優れた自動車用リチウム電池管理システム (BMS) に依存します。
BMSの主な機能は、電気自動車バッテリーの各パラメータをチェックすることです。これには、単一セル電圧、総電圧、電流、温度などが含まれます。一方、アナログ フロント エンドからデータを収集することにより、システムはバッテリーの充電状態 (SOC)、健全性状態 (SOH)、電力状態 (SOP) を推定し、バッテリーのバランスを保つことができます。優れたBMSは、車の巡航耐久性とバッテリーの耐用年数を延ばすだけでなく、システムが過熱して故障するのを防ぐこともできます。
BMSのフレームワークとテクノロジーの重要な要素には、セルの温度と電圧を検出して記録する最下層が含まれ、これはバッテリー モニター ユニット (BMU) の次の上位層に送信されます。BMUのもう一つの重要な機能は、セルの状態を監視することに加え、バッテリーのわずかな不一致を補正し、バッテリーの耐用年数を効果的に延ばすために、バッテリーのバランスを能動的または受動的に保つことです。CAN、SPI、UARTなどのプロトコルを使用して、バッテリー モジュール管理ユニット間で関連情報を送信できます。さらに、バッテリー制御ユニット (BCU) のさらに上位層に送信することもできます。BCUは、この情報に基づいて、バッテリー管理、警告、安全保護に関する制御戦略を実行し、バッテリーの耐用年数と安全性を延長します。
Arrow ESCは、NXPのMC33771 + MC33664ソリューションを活用したBMSを発売しました。MC33771はNXP社が発表したもので、14チャンネルのバッテリーサンプリング機能とASIL-C認証を備えたリチウムバッテリー管理チップを使用し、パッシブ電流バランス管理に最大300mAの金属酸化物半導体(MOS)を統合しています。また、低電圧/高電圧、過熱、開放回路および短絡障害の検出もサポートしており、電圧と電流をチェックするための高精度の統合クーロメーター機能も備えています。MC33771は、7種類の温度サンプリング入力とホットプラグをサポートします。MC33664は、ネットワークを分離できる高速トランシーバーであり、2.0MHz絶縁差動信号 (TPL) 通信と4.0MHz SPI通信をサポートし、MC33771とメイン コントロール ユニット (MCU) 間の通信を提供します。バッテリー管理ユニット (BMU) とバッテリー制御ユニット (BCU) の2つのユニット、およびBMUのプロセッサ (MCU) はすべて、NXPのMKEAZ128MLK4を使用しています。BCUのプロセッサ (MCU) には、NXP社のMPC5744P ASIL-Dクラス チップが使用されています。電源は、機能安全を備えたFS6522 ASIL-Dクラス チップ とCANトランシーバーによって供給されます。
Arrow ESCのリチウム バッテリー管理システムは、カスケード接続で最大15個のMC33771をサポートする従来のCAN分散アーキテクチャを使用します。MCU、Power SBC、AFE、CANトランシーバー、その他の自動車グレードのICなど、主要な半導体デバイスはすべてNXPチップを使用しています。各レベルのBMUは、バッテリー ユニットから直接電力を供給され、9.6V ～ 61.6Vの広い動作電圧範囲をサポートします。MC33771は8 ～ 14個のバッテリー ユニットを管理できます。MC33771は2つの安全ターゲットと46の安全メカニズムを備えており、顧客に設計リファレンスを提供できます。
Arrow ESCは、電気自動車の開発を目指す自動車メーカーに最適なソリューションを提供できるリチウムBMSを発売しました。このソリューションにより、製品開発コストを削減し、製品開発をスピードアップできます。関係する事業主によるさらなる理解に値します。
NXPのMC33771を購入
NXPのMC33771を購入