Renesas Electronics heeft een 48V-mobiliteitsoplossing bedacht om klanten te helpen het ontwikkelingsproces van e-scooters, e-bikes, UPS- en energieopslagsystemen te versnellen. Met de ISL94216 16-cel batterij front-end (BFE), robuuste HIP2211 100V MOSFET-stuurprogramma's en RX23T 32-bit microcontroller (MCU), de modulaire oplossing met een ingebouwde floating-point unit (FPU) en zes hoogwaardige timers speciaal ontwikkeld voor complexe besturingsalgoritmen van de inverter.
De 48V-mobiliteitscombinatie-oplossing wordt aangedreven door een 25 Ah Li-ion-accu die een 1600W-omvormer aandrijft om snelheden tot 5000 tpm te bereiken. Het bevat twee kaarten om het hogere aantal batterijcellen en het hogere energieniveau aan te pakken die de mobiele applicaties vereisen.
De Battery Front End (BFE) en het oplaadbord richten zich op grotere batterijpakketten met een hoger voltage. Het andere bord dat de motorbesturing en het inverterbord is, biedt gesynchroniseerde stroom- / spanningsmetingen en stuurprogramma's die pulsbreedte-gemoduleerd (PWM) zijn om de motor aan te sturen en de motorstatus te bewaken. Het algoritme met de hardware is perfect voor het aandrijven van borstelloze DC (BLDC) motoren. Daarnaast zijn er twee optionele borden verkrijgbaar. Een daarvan is de draadloze oplaadontvangerkaart en de andere is de Bluetooth Low Energy (BLE 5.0) -besturing.
De specifieke kenmerken en het modulaire ontwerp van de mobiliteitswinnende combinatieoplossing stellen de ingenieurs in staat om de manuren in software / hardware-ontwikkeling en debug aanzienlijk te verminderen. Bovendien biedt de sterk geïntegreerde ISL94216 verschillende functies die de systeemcondities balanceren en bewaken om de levensduur en veiligheid van de batterij te verbeteren, onafhankelijk van de MCU. Bovendien gebruikt het de ISL81601 60V bidirectionele synchrone buck-boost-controller met 4 schakelaars voor ultrasnel opladen. Het CC / CV-laadprofiel van de controller wordt geïmplementeerd via de systeem-MCU.
Belangrijkste kenmerken
BFE en oplaadbord: de ISL94216 16-cel BFE ondersteunt tot 200 mA + externe celbalanceringssleutel om snel opladen en intensief gebruik mogelijk te maken in grote batterijpakketten met hotplugtolerantie tot 62V. Het biedt volledige high-side batterijbescherming en bewaking voor 4S tot 16S-celbatterijen. De RX23T 32-bit MCU met ingebouwde FPU ondersteunt volledige controle over het hele systeem. De ISL28214-op-amps leveren een laag stroomverbruik en ingangsbias, en de ISL81601 maximaliseert de laadefficiëntie en gebruikt stroomdetectie en I / O-bewaking om de ingangsniveaus aan te passen. Bovendien verwerkt de ISL84051-multiplexer tot acht ingangen met lage RDSon-connectiviteit en nanoseconde schakeltijd
- Motorbesturing en inverterbord: het bord ondersteunt een 48V-batterijpakket en kan tot 5000 RPM bereiken met behulp van een 1600-watt inverter-aandrijflijn met motorbesturingssensoren. Het bevat een DC / DC-omzetter, ISL28191 op-amp-stroomsensoren, ISL80410 LDO-regelaar, HIP2211 100V half-bridge MOSFET-stuurprogramma's en MOSFET-bank; maakt verbinding met de BFE en het oplaadbord.
- Optionele kaarten en mobiele telefoontoepassing: BLE-besturingskaart met RX23W MCU maakt veilige mobiele telefoonverbinding mogelijk via BLE voor gasregeling, batterijstatus, GPS-verbinding en opgeslagen routegeschiedenis; maakt verbinding met de BFE en het oplaadbord. Deze MCU is specifiek gekozen uit dezelfde RX-familie om monotoon softwareontwerp mogelijk te maken. Het draadloze oplaadontvangerkaartje is voorzien van twee Renesas draadloze ontvangers die parallel worden gebruikt om de output naar behoefte te verhogen; maakt verbinding met de BFE en het oplaadbord. Mobiele telefoontoepassing ontgrendelt de scooter, regelt de stroom AAN / UIT en start de motor. Mobiliteitsoplossing verzendt diagnostische en parametrische gegevens naar het beveiligde BLE-kanaal van de mobiele telefoon in intervallen van 1 seconde.
De nieuwe ISL94216 16-cel BFE is momenteel verkrijgbaar in een 64-afleidingen QFN-pakket van Renesas 'wereldwijde distributeurs met een prijskaartje van $ 2,99 in hoeveelheden van 1.000 eenheden.