ハイパワーバッテリー管理システム用ソリューションモジュール
概要
はじめに
MBMxxS-P100-xは、大電流の7セル～16セルの直列バッテリー管理ユニット用の完全なソリューションです。
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ー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)、バッテリーおよびセルの過電圧保護 (OVP)、バッテリー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ーモデルを使い、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-P100-xのブロック図です。
図1 : MBMxxS-P50-x ブロック図設計
各MBMxxS-P100-xソリューションは、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、「完全なソリューション」セクションをご参照ください。
完全なソリューション
| ソリューション | MPF4279x製品型番 | MPF4279xの簡単な説明 | MP279xの簡単な説明 | MP279xの簡単な説明 |
| MBM16S-P100 | 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-P100 | MPF42790 | 2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-P100 | 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-P100-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-P100-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-P100
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-P100-R01A | MP2797DFP-0001-TおよびMPF42790DR-0B-0001またはMPF42792-0B-0001の完全なソリューション | 1 |
| 2 | EVKT-USB_RS485/I2C-01 | USBからRS-485 / I2Cへのアダプタ | 1 |
MBM14S-P100
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-P100-R01A | MP2791DFP-0001-TとMPF42790DR-0B-0001の完全なソリューション | 1 |
| 2 | EVKT-USB_RS485/I2C-01 | USBからRS-485 / I2Cへのアダプタ | 1 |
MBM10S-P100
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-P100-R01A | MP2791DFP-0001-TおよびMPF42795DR-0B-0001またはMPF42797DR-0B-0001の完全なソリューション | 1 |
| 2 | EVKT-USB_RS485/I2C-01 | USBからRS-485 / I2Cへのアダプタ | 1 |
MBM16S-P100-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-P100-B-R01A | MP2797DFP-0001-TとMPF42791DR-0B-0001の完全なソリューション | 1 |
| 2 | EVKT-USB_RS485/I2C-01 | USBからRS-485 / I2Cへのアダプタ | 1 |
MBM14S-P100-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-P100-B-R01A | MP2791DFP-0001-TとMPF42791DR-0B-0001の完全なソリューション | 1 |
| 2 | EVKT-USB_RS485/I2C-01 | USBからRS-485 / I2Cへのアダプタ | 1 |
図2 : MBMxxS-P100-xボードのセットアップ
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
- 最大100Aの定充電 / 放電電流および最大150Aのピーク電流
- 本格的ハードウェア保護
- 外部デバイス (ディスプレイなど) 用の5V、CANバスおよびUARTを利用可能
- 外部故障表示用LEDおよびパック電圧状態用LED
- 電圧と電流の同時測定オプション付き高精度アナログデジタルコンバータ (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)
- PCBおよび設定可能な過熱保護 (OTP)
- 自己機能テストオプション
- 高電流用外部バランシングFETオプション付き内部MP279xFETによるセルバランシング
- 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の待機時放電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
- 正確なバッテリー・パックの充電状態 (SoC) の推定 (図3参照)
- MPS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-P100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 | MBM16S-P100-x : 直列16セル MBM14S-P100-x : 直列14セル MBM10S-P100-x : 直列10セル |
| バッテリー・パックの電圧範囲 | MBM16S-P100-x : 18V〜70.4V MBM14S-P100-x : 18V〜65.8V MBM10S-P100-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〜196.605A (設定可能な充電OCしきい値) (1) |
| 放電電流範囲 | 0A〜196.605A (設定可能な充電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 x W) | 123mm x 121mm (FETボード) 97mm x 61mm (制御ボード) |
注 :
1) 10の並列FET構成の場合、連続電流が120Aを超えないようにしてください。最大150Aのピーク電流まで対応しています。
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