Renesas Electronics разработала мобильное решение на 48 В, чтобы помочь клиентам ускорить процесс разработки электронных скутеров, электронных велосипедов, ИБП и систем хранения энергии. Модульное решение со встроенным блоком вычислений с плавающей запятой (FPU) и шестью высокопроизводительными таймерами включает в себя 16-элементную батарею (BFE) ISL94216, надежные драйверы полевого МОП-транзистора HIP2211 на 100 В и 32-битный микроконтроллер (MCU) RX23T. специально разработан для сложных алгоритмов управления инвертором.
Комбинированное мобильное решение на 48 В питается от литий-ионной батареи емкостью 25 Ач, которая приводит в действие инвертор мощностью 1600 Вт для достижения скорости до 5000 об / мин. Он включает в себя две платы для увеличения количества ячеек батареи и уровней мощности, необходимых для мобильных приложений.
Передняя часть аккумулятора (BFE) и плата зарядного устройства ориентированы на более крупные аккумуляторные блоки с более высоким напряжением. Другая плата, которая представляет собой плату управления двигателем и инвертора, имеет синхронизированные измерения тока / напряжения и драйверы с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) для приведения в действие двигателя и контроля состояния двигателя. Алгоритм с оборудованием идеально подходит для управления бесщеточными двигателями постоянного тока (BLDC). Кроме того, доступны две дополнительные платы. Одна - это плата приемника беспроводной зарядки, а другая - плата управления Bluetooth Low Energy (BLE 5.0).
Специфические особенности и модульная конструкция решения, обеспечивающего выигрышную мобильность, позволяют инженерам значительно сократить трудозатраты на разработку и отладку программного и аппаратного обеспечения. Кроме того, высокоинтегрированный ISL94216 предлагает несколько функций, которые балансируют и контролируют состояние системы для увеличения срока службы батареи и безопасности, независимо от MCU. Кроме того, он использует двунаправленный синхронный повышающий-понижающий контроллер ISL81601 60 В с 4 переключателями для сверхбыстрой зарядки. Профиль зарядного устройства CC / CV контроллера реализуется через системный MCU.
Ключевая особенность
BFE и плата зарядного устройства: 16-элементный BFE ISL94216 поддерживает внешний балансировочный ключ до 200 мА +, что обеспечивает быструю подзарядку и высокую эффективность использования больших аккумуляторных блоков с допуском горячей замены до 62 В. Он обеспечивает полную защиту аккумулятора и мониторинг аккумуляторных блоков от 4S до 16S. 32-битный MCU RX23T со встроенным FPU поддерживает полный контроль над всей системой. Операционные усилители ISL28214 обеспечивают низкое энергопотребление и низкое входное смещение, а ISL81601 максимизирует эффективность зарядки и использует измерение тока и мониторинг ввода-вывода для регулировки входных уровней. Кроме того, мультиплексор ISL84051 обрабатывает до восьми входов с низким уровнем подключения RDSon и временем переключения наносекунд.
- Плата управления двигателем и инвертора: плата поддерживает аккумуляторную батарею 48 В и может развивать скорость до 5000 об / мин с использованием инверторной трансмиссии мощностью 1600 Вт с датчиками управления двигателем. Он включает в себя преобразователь постоянного тока в постоянный, датчики тока операционного усилителя ISL28191, стабилизатор LDO ISL80410, полумостовые драйверы полумостовых МОП-транзисторов HIP2211 на 100 В и банк полевых МОП-транзисторов; подключается к BFE и плате зарядного устройства.
- Дополнительные платы и приложение для мобильного телефона: плата управления BLE с микроконтроллером RX23W обеспечивает безопасное подключение к мобильному телефону через BLE для управления дроссельной заслонкой, состояния батареи, подключения GPS и сохраненной истории маршрутов; подключается к BFE и плате зарядного устройства. Этот MCU специально выбран из того же семейства RX, чтобы обеспечить монотонный дизайн программного обеспечения. Плата приемника беспроводной зарядки включает два беспроводных приемника Renesas, которые используются параллельно для повышения выходной мощности по мере необходимости; подключается к BFE и плате зарядного устройства. Приложение для мобильного телефона разблокирует самокат, управляет включением / выключением питания и запуском двигателя. Мобильное решение отправляет диагностические и параметрические данные в безопасный канал BLE мобильного телефона с интервалом в 1 секунду.
Новый 16-элементный BFE ISL94216 в настоящее время доступен в 64-выводном корпусе QFN от мировых дистрибьюторов Renesas по цене 2,99 доллара США за 1000 штук.