バッテリ管理システム・ソリューションモジュール

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概要

はじめに

MBMxxS-P50-xは、7セル~16セルの直列バッテリ管理ユニット用のリファレンスデザインボードであるBMUxxS-P50-xの評価キットです。

このボードは、豊富なAFE監視および保護ソリューションを提供するバッテリ管理アナログフロントエンド (AFE) の堅牢なファミリである、MP279x ICを使用しています。MP279xは、最大16個の直列セルをサポートし、同期整流電圧および電流測定用に2つの独立したアナログ・デジタルコンバータ (ADC) を提供します。ハイサイドMOSFET (HS-FET) ドライバと堅牢なHW保護機能には、設定可能なしきい値を備えています。保護には、過電流保護 (OCP)、短絡保護 (SCP)、バッテリおよびセルの過電圧保護 (OVP)、バッテリおよびセルの低電圧保護 (UVP)、過熱保護 (OTP)、および低温保護 (UTP) が含まれます。MP279xは、内部バランス用FETを統合して、不一致セルを均等化すると同時に、より高いバランスの電流を得るために外部FETを制御するオプションを提供します。

このボードは、MPF4279xも備えています。これは、徹底的な特性評価と電圧、電流、および温度の読み取りを通じて得られたカスタムバッテリモデルを使い、充電状態 (SoC)、フル充電までの時間、空になるまでの時間、および利用できないエネルギーの推定を実行するスタンドアロンの電池残量計 (FG) ICです。このソリューションは、高速でシンプルな、グラフィックユーザーインタフェース (GUI) を介して簡単に構成できます。図1は、 MBMxxS-P50-Xのブロック図です。

図1 : MBMxxS-P50-x ブロック図の設計

各MBMxxS-P50-x評価ボードは、MP279xAFEとMPF4279x電池残量計のさまざまな組み合わせを実現します。詳細については、「評価キット」セクションをご参照ください。

評価キット

リファレンスデザイン MPF4279x製品型番 MPF4279xの簡単な説明 MP279x製品型番 MP279xの簡単な説明
MBM16S-P50 MPF42790 レベルLED付き2セル~16セルのFG MP2797 I2C付き7セル~16セルのBMS
MBM14S-P50 MPF42790 レベルLED付き2セル~14セルのFG MP2791 I2C付き7セル~14セルのBMS
MBM10S-P50 MPF42795 レベルLED付き2セル~10セルのFG MP2791 I2C付き7セル~14セルのBMS
MBM16S-P50-B MPF42791 レベルLED付き2セル~16セルの次世代FG MP2797 I2C付き7セル~16セルのBMS
MBM14S-P50-B MPF42791 レベルLED付き2セル~14セルの次世代FG MP2791 I2C付き7セル~14セルのBMS


キットの内容

MBM16S-P50

キットに含まれる品目 (以下の品目は個別に注文できます)

# 製品型番 品目 数量
1 BMU16S-P50-R01A MP2797DFP-0001-TとMPF42790DRT-0B-0001またはMPF42790DRT-0B-0001のリファレンスデザインおよび評価ボード 1
2 EVKT-USB_RS232/I2C-01 USBからRS232 / I2Cアダプタ 1

MBM14S-P50

キットに含まれる品目 (以下の品目は個別に注文できます)

# 製品型番 品目 数量
1 BMU14S-P50-R01A MP2791DFP-0001-TとMPF42790DRT-0B-0001またはリファレンスデザインおよび評価ボード 1
2 EVKT-USB_RS232/I2C-01 USBからRS232 / I2Cアダプタ 1

MBM10S-P50

キットに含まれる品目 (以下の品目は個別に注文できます)

# 製品型番 品目 数量
1 BMU10S-P50-R01A MP2791DFP-0001-TとMPF42795DRT-0B-0001またはMPF42790DRT-0B-0001のリファレンスデザインおよび評価ボード 1
2 EVKT-USB_RS232/I2C-01 USBからRS232 / I2Cアダプタ 1

MBM16S-P50-B

キットに含まれる品目 (以下の品目は個別に注文できます)

# 製品型番 品目 数量
1 BMU16S-P50-B-R01A MP2797DFP-0001-TとMPF42791DRT-0B-0001のリファレンスデザインおよび評価ボード 1
2 EVKT-USB_RS232/I2C-01 USBからRS232 / I2Cアダプタ 1

MBM14S-P50-B

キットに含まれる品目 (以下の品目は個別に注文できます)

# 製品型番 品目 数量
1 BMU14S-P50B-R01A MP2791DFP-0001-TとMPF42791DRT-0B-0001のリファレンスデザインおよび評価ボード 1
2 EVKT-USB_RS232/I2C-01 USBからRS232 / I2Cアダプタ 1

図2 : MBMxxS-P50-x評価キットのセットアップ

特徴と利点

  • ハイサイドの充電および放電 (プリチャージ機能を含む) MOSFET
  • 7セル、直列で最大16セルまで可能
  • 本格的ハードウェア保護
  • 電圧と電流の同時測定オプションを備えた高精度ADC
  • 設定可能なアラーム反応としきい値
    • 設定可能な過電圧保護 (OVP) と過電圧保護 (UVP)
    • 設定可能な充電および放電過電流保護 (OCP) および短絡保護 (SCP)
    • 設定可能なPCBおよびバッテリ過熱保護 (OTP)
    • 自己機能テストオプション
  • より高電流用外部FETバランスのオプションを備えた内部MP279xFETによるセルバランス
  • オープンワイヤ検出
  • 負荷 / チャージャが検出されたときの自動ウェイクアップ付き低電流消費用スタンバイ放電FETによるスリープモード
  • セーフモードでの負荷 / チャージャ検出オプション
  • 正確なバッテリ・パックの充電状態 (SoC) の推定 (図3参照)
  • SMPSのGUIによる簡単な設定
  • 専用バッテリーセルモデルを使用して、あらゆるリチウムベースのセルタイプに対応

図3 : MBM16S-P50のパフォーマンス例

キット仕様 (1)

特徴 仕様
Maxシリーズセルのサポート MBM16-P50-x : 直列16セル
MBM14-P50-x : 直列14セル
MBM10-P50-x : 直列で10個のセル
バッテリ・パックの電圧範囲 MBM16-P50-x : 18V〜70.4V
MBM14-P50-x : 18V〜65.8V
MBM10-P50-x : 18V〜44V
セル電圧範囲 最大4.5V (設定可能なセルのUVとOVしきい値)
充電電流範囲 0A〜130.07A (設定可能な充電OCしきい値) (1)
放電電流範囲 0A〜130.07A (設定可能な放電OCしきい値) (1)
トータルハイサイド保護抵抗 (コネクタPCBトレース1並列FET) 4mΩ〜5mΩ
サポートされているオペレーティングシステム Windows7以降
システム要件 350MB以上の空き容量
EVBサイズ (L×W) 9.65cm x 9.74cm

1) 4つの並列FET構成の場合、連続電流が50Aを超えないようにしてください。ただし、さらに高いピーク電流には対応しています。


テストと使用に影響するハードウェア制限

MBMxxS-P50-xファミリはデモンストレーション専用であり、実稼働環境では使用しないでください

MBM16S-P50-x 制限事項

MBM16S-P50-xは、MP2797のエンジニアリング・サンプルを使用しています。マイクロコントローラ (MCU) とGUIは、サンプルの制限のいくつかを克服するために簡単な体験を提供するように設計されています。ユーザーは、MP2797データシートと関連するアプリケーションノートを確認して、このような制限に注意する必要があります。アプリケーションノートについては、MPSのFAEにお問い合わせください。

堅牢なセットアップ、優れたパフォーマンス、および最適なBOMを実現するために、MP2797のエンジニアリング・プリサンプルに関連した変更にはご注意ください。このガイドで提案されている内容から逸脱した変更は推奨しません。変更前に、MPSのFAEにお問い合わせください。

MBM10S-P50-x および MPM14S-P50-x の制限事項

MBM10S-P50-x、およびMBM14-P50-xは、MP2791のエンジニアリング・サンプルを使用します。マイクロコントローラ (MCU) とGUIは、サンプルの制限のいくつかを克服するために簡単な体験を提供するように設計されています。ユーザーは、MP2791データシートと関連するアプリケーションノートを確認して、このような制限に注意する必要があります。アプリケーションノートについては、MPSのFAEにお問い合わせください。

堅牢なセットアップ、優れたパフォーマンス、および最適なBOMを実現するために、MP2791のエンジニアリング・プリサンプルに関連した変更にはご注意ください。このガイドで提案されている内容から逸脱した変更は推奨しません。変更前に、MPSのFAEにお問い合わせください。