Renesas Electronics hat eine 48-V-Mobilitätslösung entwickelt, mit der Kunden den Entwicklungsprozess von E-Scootern, E-Bikes, USVs und Energiespeichersystemen beschleunigen können. Mit dem 16-Zellen-Batterie-Frontend ISL94216 (BFE), robusten 100-V-MIPFET-Treibern HIP2211 und dem 32-Bit-Mikrocontroller RX23T (MCU) ist die modulare Lösung mit einer integrierten Gleitkommaeinheit (FPU) und sechs Hochleistungstimern ausgestattet speziell für komplexe Wechselrichtersteuerungsalgorithmen entwickelt.
Die 48-V-Mobilitätskombinationslösung wird von einem 25-Ah-Li-Ionen-Akku angetrieben, der einen 1600-W-Wechselrichter antreibt, um Drehzahlen von bis zu 5000 U / min zu erreichen. Es enthält zwei Karten, um die höhere Anzahl an Batteriezellen und die höhere Leistungsstufe zu erreichen, die für mobile Anwendungen erforderlich sind.
Das Batterie-Frontend (BFE) und die Ladekarte konzentrieren sich auf größere Akkus mit höherer Spannung. Die andere Karte, die die Motorsteuerungs- und Umrichterplatine ist, verfügt über synchronisierte Strom- / Spannungsmessungen und Treiber, die pulsbreitenmoduliert (PWM) sind, um den Motor zu betätigen und den Motorstatus zu überwachen. Der Algorithmus mit der Hardware ist perfekt für den Antrieb von bürstenlosen Gleichstrommotoren (BLDC). Außerdem stehen zwei optionale Boards zur Verfügung. Eine ist die drahtlose Ladeempfängerkarte und die andere ist die Bluetooth Low Energy (BLE 5.0) -Steuerkarte.
Die spezifischen Funktionen und der modulare Aufbau der mobilitätsgewinnenden Kombinationslösung ermöglichen es den Ingenieuren, die Arbeitszeit bei der Entwicklung und dem Debuggen von Software / Hardware erheblich zu reduzieren. Darüber hinaus bietet der hochintegrierte ISL94216 verschiedene Funktionen, die die Systembedingungen ausgleichen und überwachen, um die Batterielebensdauer und -sicherheit unabhängig von der MCU zu verbessern. Darüber hinaus wird der bidirektionale 4-Schalter-Synchron-Buck-Boost-Controller ISL81601 mit 60 V für ultraschnelles Laden verwendet. Das CC / CV-Ladeprofil des Controllers wird über die System-MCU implementiert.
Hauptmerkmale
BFE und Ladekarte: Die 16-Zellen-BFE ISL94216 unterstützt einen externen Zellenausgleichsschlüssel mit bis zu 200 mA +, um ein schnelles Aufladen und eine hohe Auslastung in großen Akkus mit einer Hotplug-Toleranz von bis zu 62 V zu ermöglichen. Es bietet umfassenden High-Side-, Batterieschutz und Überwachung für 4S- bis 16S-Zellen-Akkus. Die 32-Bit-MCU RX23T mit integrierter FPU unterstützt die vollständige Steuerung des gesamten Systems. Die Operationsverstärker ISL28214 bieten einen geringen Stromverbrauch und eine geringe Eingangsvorspannung. Der ISL81601 maximiert die Ladeeffizienz und verwendet Stromerfassung und E / A-Überwachung, um die Eingangspegel anzupassen. Außerdem verarbeitet der Multiplexer ISL84051 bis zu acht Eingänge mit geringer RDSon-Konnektivität und Schaltzeit im Nanosekundenbereich
- Motorsteuerung und Wechselrichterplatine: Die Platine unterstützt einen 48-V-Akku und kann mit einem 1600-Watt-Wechselrichterantriebsstrang mit Motorsteuerungssensoren bis zu 5000 U / min erreichen. Es enthält einen DC / DC-Wandler, Stromsensoren des Operationsverstärkers ISL28191, einen LDO-Regler ISL80410, 100-V-Halbbrücken-MOSFET-Treiber HIP2211 und eine MOSFET-Bank. Verbindung zum BFE und zur Ladekarte.
- Optionale Karten und Mobiltelefonanwendung: Die BLE-Steuerkarte mit RX23W-MCU ermöglicht eine sichere Mobiltelefonverbindung über BLE für die Drosselklappensteuerung, den Batteriestatus, die GPS-Verbindung und den gespeicherten Routenverlauf. Verbindung zum BFE und zur Ladekarte. Diese MCU wurde speziell aus derselben RX-Familie ausgewählt, um ein monotones Software-Design zu ermöglichen. Die drahtlose Ladeempfängerplatine verfügt über zwei drahtlose Renesas-Empfänger, die parallel verwendet werden, um die Leistung nach Bedarf zu steigern. Verbindung zum BFE und zur Ladekarte. Die Mobiltelefonanwendung entsperrt den Roller, steuert das Ein- und Ausschalten der Stromversorgung und den Motorstart. Die Mobilitätslösung sendet in Intervallen von 1 Sekunde Diagnose- und Parameterdaten an den sicheren BLE-Kanal des Mobiltelefons.
Das neue 16-Zellen-BFE ISL94216 ist derzeit in einem QFN-Paket mit 64 Anschlüssen bei den weltweiten Distributoren von Renesas zu einem Preis von 2,99 USD in Mengen von 1.000 Stück erhältlich.