프리스케일 반도체(한국 지사장 황연호, www.freescale.com)가 ASIL-C 기능상 안전에 대한 조건을 비용 효율적으로 충족시키도록 설계된 고집적 14셀 리튬이온 배터리 셀 컨트롤러를 발표했다.
14개의 셀 밸런싱 트랜지스터, 밀리암페어에서 킬로암페어까지 ±0.5%의 정확도를 지닌 전류 센서, 단일 64핀 QFP 패키지에 통합된 2Mbps 통신 트랜시버가 탑재된 프리스케일 MC33771 배터리 셀 컨트롤러 및 자매품 MC33664 절연 통신 인터페이스는 48V 배터리 시스템에 대한 성능을 제공하여 1000V이상의 경제적인 확장이 가능하다.
이 솔루션은 48V 배터리 팩, 하이브리드 및 전기 자동차, 전기 자전거 및 에너지 저장 시스템을 포함한 자동차 및 산업 분야에 적합하다.
내장 진단 기능은 자동차 및 산업용 배터리 팩을 오류로부터 보호하고, 트랜스포머 기반의 절연 고속 트랜시버를 사용해 비용이 많이 드는 절연 CAN 버스를 사용할 필요가 없다.
MC33771은 MC33664 절연 통신 디바이스와 결합된 제품이다. 중앙 집중식 분산형 CAN 및 분상형 데이지 체인 토폴로지를 포함해 다양한 배터리 구조에 대해 수명 주기를 지원한다.
또 65us 내에서 전류와 전압을 동시에 2mV 간격으로 측정하는 기능을 포함해 단일 48V 배터리 팩을 제어하는데 필요한 핵심 기능이 통합되어 있어 ISO 26262 ASIL-C 요구사항을 충족시킬 수 있다.
더불어 임베디드 기능 검증 및 오류 진단을 통해 추가적인 외부 회로 없이 ISO 26262 ASIL-C 기능상 안전 표준의 준수가 가능하다.
고전압 시스템의 경우, 통합 데이지 체인 차동 트랜시버가 트랜스포머의 절연 특성을 사용해 최대 3750V까지 2Mbps로 통신하는 반면 MC33664는 동일한 변압기 결합 절연 기능을 사용해 배터리 팩을 시스템 MCU의 듀얼 SPI 인터페이스에 직접 연결한다.
고속 데이지 체인 통신 설계 방식을 갖추었으며, 절연 CAN버스를 대신하여 서비스를 제공한다. 이 디바이스의 기능을 사용하면 배터리 내의 로컬 마이크로 컨트롤러, 전압 조정기 및 절연 CAN 계층에 대한 필요성이 없어져 비용 및 설계 복잡성이 줄어들게 된다.
MC33771은 고객이 ESD, EMC, 낮은 소비 전류 및 AEC-Q100 자동차 적합성 설계에 대한 표준과 ISO 26262 ASIL-C 요구사항을 충족시킬 수 있도록 개발된 것이다.
이 디바이스에는 14개의 차동 전압 측정·임베디드 셀 밸런싱 트랜지스터와 온도 측정을 위한 7개의 아날로그 입력, 개별 셀 임피던스 측정을 가능하게 하는 1개의 임베디드 전류 센서, SOC 측정을 위한 쿨롱 카운터가 포함됐다.
또 일반적인 48V LFP 배터리에 대응할 수 있는 특정기능 세트가 탑재됐다. 현존하는 배터리 토폴로지에서 사용가능하다.
프리스케일 아날로그 및 센서 그룹의 총 책임자인 제임스 베이츠 전무는 “새로운 배터리 셀 컨트롤러는 프리스케일의 자동차 기술과 솔루션을 활용하기 때문에 안전 요구사항을 충족시키는데 드는 비용이 절감된다”고 말했다.
현재 MC33771 및 MC33664 디바이스는 샘플 공급 중이다.
산업 시장용 버전은 2015년 1분기에, 자동차 시장용 버전은 2015년 3분기에 생산될 예정이다.
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