JAJU906 October   2023

 

  1.   1
  2.   概要
  3.   リソース
  4.   特長
  5.   アプリケーション
  6.   6
  7. 1システムの説明
  8. 2システム概要
    1. 2.1 ブロック図
    2. 2.2 設計上の考慮事項
      1. 2.2.1 マルチプレクサ・ネットワークおよび切り換え方法
      2. 2.2.2 セル・バランシング
      3. 2.2.3 スタックされた AFE の通信
      4. 2.2.4 MCU との絶縁型 UART インターフェイス
    3. 2.3 主な使用製品
      1. 2.3.1 BQ79616
      2. 2.3.2 TMUX1308
      3. 2.3.3 TMUX1574
      4. 2.3.4 TMUX1102
      5. 2.3.5 TPS22810
      6. 2.3.6 ISO7742
      7. 2.3.7 TSD05C
      8. 2.3.8 ESD441
      9. 2.3.9 ESD2CAN24-Q1
  9. 3ハードウェア、ソフトウェア、テスト要件、テスト結果
    1. 3.1 ハードウェア要件
    2. 3.2 テスト設定
    3. 3.3 テスト結果
      1. 3.3.1 セル電圧の精度
      2. 3.3.2 温度検出の精度
      3. 3.3.3 セルの電圧と温度の検出タイミング
      4. 3.3.4 セル・バランシングと放熱性能
      5. 3.3.5 消費電流
  10. 4設計とドキュメントのサポート
    1. 4.1 設計ファイル
      1. 4.1.1 回路図
      2. 4.1.2 BOM
    2. 4.2 ツールとソフトウェア
    3. 4.3 ドキュメントのサポート
    4. 4.4 サポート・リソース
    5. 4.5 商標
  11. 5著者について

マルチプレクサ・ネットワークおよび切り換え方法

図 2-2 に、すべてのサーミスタとセル電圧を読み取る方法を示します。16 の NTC (負温度係数) サーミスタを 1 つの BQ79616 に多重化するのに、2 つの TMUX1308 デバイスを使います。BQ79616 は、TMUX1308 の 8 つの NTC サーミスタ・チャネルをアドレス指定するのに、3 つの GPIO (GPIO5、GPIO6、GPIO7) を使い、2 つの TMUX1308 デバイスの共通出力ピンを読み取るのに、2 つの GPIO (GPIO1、GPIO2) を使います。これは、5 つの GPIO で 16 の NTC サーミスタを切り換えられることを意味します。さらに多くのサーミスタが必要な場合、6 つの GPIO で 24 の NTC サーミスタを切り換えることができます。

GUID-20230925-SS0I-4S6C-V2SN-WX2MWTV3KQ1K-low.svg図 2-2 すべてのサーミスタとセル電圧を読み取る方法

TMUX1308 またはその他のマルチプレクサを使用して NTC サーミスタの数を簡単に増やすことができますが、規格によって定義された安全な時間内に 16 の全 NTC サーミスタを接続するための効率的な切り換え方法が、システムには依然として求められます。

NTC サーミスタ・スイッチングのループは、スタックされた BQ79616 の GPIO5~7 ピンへのブロードキャスト書き込みと、TSREF と GPIO1~GPIO2 のブロードキャスト読み出しで構成されます。16 の NTC サーミスタから温度データを読み取るには、8 つのループが必要です。スタックされた BMU の数が N であり、この設計が 1 つの BQ79600 ベース・デバイス (N の内には入りません) を使用していると仮定すると、GPIO5~7 ピンへのブロードキャスト書き込みを 1 つのループがすべてのデバイスで実行するのに 14 + 4 × 2 × N_BMU - 1 + 60   μ s かかります。TSREF と GPIO1~GPIO2 のブロードキャスト読み出しには 14 + 4 × 2 × N_BMU - 1 + 60 + 14 + 4 × 2 × N_BMU - 1 + 90 × 2 × N_BMU   μ s かかります。

BESS ラックの電圧が 1500V であり、直列接続された 470 個のバッテリ・セルで 1 つのラックが構成されている場合、15 の BMU (30 の BQ79616 デバイス) を使ってすべてのバッテリ・セルを監視します。スタックされた BQ79616 デバイスから温度データを読み取るための 1 つのループを実行するのに 4.11ms かかり、その間にスタック内の各 BQ79616 の 16 の NTC サーミスタのうちの 2 つがポーリングされます。スタック内の各 BQ79616 の 16 すべての NTC サーミスタから温度データを読み取るには 32.880ms かかります。NTC サーミスタのデータの読み取りに続いて、スタックされたすべての BQ79616 デバイスのセル電圧 (VCELL) データを読み取るには 11.706ms が必要です。1500V ラックの温度と VCELL データの収集に要する時間の合計は約 44ms であり、この値は GBT34131-2023 規格 (VCELL の場合は 100ms、NTC サーミスタの場合は 1s) を満たしています。