瑞萨电子第四代锂离子电池管理IC (BMIC) isl78714具有关键系统组件所需的所有功能,如电池组监测精度、温度监测、快速数据采集和故障检查。
新型集成电路还提供电池平衡和系统诊断功能,在汽车温度范围内,为14芯锂离子电池组提供±2 mv精度的保护。因此,系统设计者可以根据绝对电压水平做出明智的决策,同时最大化所有电动汽车的行驶时间和行驶距离,如混合动力汽车、插电式混合动力汽车和纯电动汽车。
集成电路包含一个14位模数转换器(ADC)和相关的数据采集电路。该设备还提供多达6个外部温度输入(两个可从gpio),并包括故障检测和所有关键内部功能的诊断。
ISL78714满足电池组系统严格的可靠性和性能要求,并具有安全功能,使汽车制造商能够达到ISO 26262汽车安全完整性等级(ASIL D)。此外,ISL78714还可以监控和读取过/欠压、温度、开线情况、故障状态为112个cell在10 ms以内,或70个cell在6.5 ms以内。
三个cell平衡模式包括:手动平衡模式,定时平衡模式,自动平衡模式。自动平衡模式在主机指定的电量从每个cell中移除后终止平衡。
图中显示的是ISL78714电池管理IC的典型应用。
多个isl78714可以通过一个专有的菊花链连接在一起,支持多达420个单元(30 ICs)的系统(见图).它提供的瞬态和EMC/EMI抗扰度据说超过了汽车的要求。isl78714的雏菊链结构采用了低成本的电容或变压器隔离,或两者的结合,通过双绞线将多个电池组堆叠在一起,同时防止热插电和高压瞬变。看门狗定时器自动关闭雏菊链IC如果通信丢失与主单片机。
其他特点包括:
•使用电容或变压器耦合的双线菊链通信系统,最高可达1mb /s
•±5 V的全差分电池输入范围,可满足老化电池组的燃料电池和母线测量要求
•15年板级精度(长期漂移)±6mv @±6 σ
高诊断覆盖率的电池电压和温度测量
•AEC-Q100 2级合格,适用于−40到+105°C的操作
瑞萨与电动方程式车队马欣德拉(Mahindra Racing)合作开发了这款集成电路,帮助他们在赛道上获胜。合作伙伴设计并集成了一个低压锂离子电池管理系统,用于马恒达赛车公司的电动赛车。
瑞萨电子汽车混合信号/功率和视频产品营销和应用高级总监Niall Lyne表示:“我们共同设计并集成了马欣德拉赛车的低压锂离子电池管理系统,该系统采用ISL78714芯片和RH850微控制器。
电池管理系统(BMS)参考设计,包括5个ISL78714芯片和一个RH850/P1M MCU,形成一个完整的70 cell外部平衡评估平台。参考设计套件通过CAN和UART提供设置和数据记录。还提供了GUI, Altium布局文件,以及RH850外设和ISL78714的低级驱动程序。包括硬件、软件和接口参考手册,以及EMC报告。参考设计套件有助于电动汽车系统设计师将软件移植到RH850 MCU上,扩展到任何电池包大小,并节省开发时间(根据瑞萨,最长可达一年)。
大批量生产的ISL78714锂离子电池管理IC现在有64导联TQFP包。