TI, 정밀한 배터리 모니터링 기술로 자율주행 신뢰성 확보

[테크월드=선연수 기자] TI(Texas Instruments)는 지난 9일 신제품 설명회에서 배터리 관리, 트랙션 인버터 시스템용 레퍼런스 디자인, 첨단 모니터링∙보호 기능을 통합한 아날로그 IC에 대해 소개하는 자리를 가졌다. TI 오토모티브 시스템 비즈니스 부문 칼 하인츠 스타인메츠(Karl-Heinz Steinmeetz) 이사는 배출가스 제로화를 위한 단계별 자동차 수준에 따른 TI의 신제품∙기술을 차례로 발표했다.

먼저 ‘BQ79606A-Q1’는 정밀 배터리 모니터로 배터리의 잔량과 온도를 정확히 파악해 배터리의 수명과 주행거리를 확보한다. 이는 ISO26262 자동차 기능안전 국제 표준규격의 ASIL D를 충족한다. 이에 기반해 엔지니어의 빠른 디자인 개발을 지원하는 배터리 관리 시스템(BMS) 레퍼런스 디자인을 공개했다. 데이지 체인 구성의 배터리 모니터링을 구현해 3~378개의 직렬 셀로 구성된 12~1.5kV 리튬이온 배터리 팩용으로써, 정확도와 신뢰성도 확보했다.

‘TMP235-Q1’는 정밀 아날로그 출력 온도 센서로, 극한의 환경에서도 정밀하게 측정해낸다. 실제로 한 여름 차량 내부 기기의 온도는 약 100도까지 상승해 이와 같은 환경에서도 센서가 작동할 수 있어야 한다. 48V 스타터 제너레이터와 같은 파워트레인 시스템을 과열로부터 보호함으로써 손상 위험을 방지하고 운전자와 탑승자의 안전을 유지한다. 본 센서는 저전력이면서도 대기정지 전류 소모가 낮으며, 정확도가 높아 트랙션 인버터 시스템이 온도 급등에 적절히 대응할 수 있도록 돕는다.

자동차는 배터리의 힘으로 모터를 구동해, 그만큼 에너지 효율이 좋은 게이트 드라이버를 필요로 한다. 또한, 인버터의 모듈 내 공간은 매우 협소해 크기가 작은 보드가 요구된다. 이와 함께 TI는 중국 시장을 고려해 가격 경쟁력을 갖춘 게이트 드라이버 ‘UCC21710-Q1’, ‘UCC21732-Q1’를 제공한다. 이는 ‘TMP235-Q1’와 결합해 더욱 효율적인 트랙션 인버터 디자인을 설계할 수 있다.

‘LM5180-Q1’는 100V 1.5A 내압의 통합 금속산화물 반도체전계 트랜지스터(MOSFET)를 내장한 65-VIN PSR 플라이백 컨버터다. TI는 이를 기반으로 IGBT/SiC 게이트 드라이버용으로 전원 스테이지를 통합해 자동차 12V 배터리로 구동할 수 있는 컴팩트한 바이어스 전원 레퍼런스 디자인을 제공한다.

TI가 지원하는 DC 충전은 300~1000VDC(최대 400A)의 전원, 20~340kW 충전기 전력을 공급해 전기차 충전 시간을 15분까지 줄일 수 있다. 이를 위해 급속 충전소가 반드시 필요하나, 충전 효율을 높이는 것이 일순위라고 설명했다. 최신 전력 토폴로지를 사용해 양방향 V2X(Vehicle To Everything)를 위한 모듈을 제공함으로써 넓은 출력 범위에 걸쳐 더욱 효율적으로 변환할 수 있다.

TI 코리아 박중서 사장은 앞으로의 오토모티브 시장은 더 저렴하고, 안전한 방향으로 가야할 것이다. 이를 위해 친환경 요소, 가격적 경쟁력, 충전 기술∙인프라 등이 우리가 해결해 나갈 부분”이라고 전했다.