車載用 BMS モニタにおけるナノ I_Q の実現

一般的に、バッテリ制御ユニット (BCU) は BMS のプライマリ MCU を搭載しており、12V バッテリから電力を供給されます。この MCU は 12V では動作しないため、電源を生成するための DC/DC コンバータまたはパワー マネージメント IC が基板上に実装されます。MCU からのシリアル ペリフェラル インターフェイス / ユニバーサル非同期レシーバ トランスミッタの通信プロトコルを、セル モニタ用の絶縁デイジー チェーンに変換する BMS ブリッジ デバイスも BCU 上にあります。

12V バッテリは車両が動いている間も充電されるため、12V レールからの消費電流は重要視されません。車両が駐車中で充電されていない場合、高電圧コンタクタが開いているので、>400V バッテリはシステムから切り離され、12V バッテリを充電することはできません。それにもかかわらず、12V バッテリは、BCU や他の常時オン機能 (キー フォブのロックやロック解除など) に、明確に定まっていないものの必要な期間だけ電力を供給する必要があります。こうした常時オン デバイスでは、低消費電力が重要です。

通常、受託製造 (OEM) では、すべての常時オン機能のために、12V バッテリから 100µA を超える平均電流を消費するのは避けたいと考えています。BCU を完全にオフにすると、BMS の消費電力は最小限に抑えられますが、セルが損傷して危険な状態になった場合、システムは反応できないままになってしまいます。その代わりに、OEM 各社は MCU を超低消費電力状態に移行させ、ブリッジ デバイスの逆ウェークアップ機能に依存します。図 1 に示すように、この機能を使用すると、重大な故障が発生した場合にセル モニタがブリッジ デバイスに警告を送信し、ブリッジ デバイスが MCU をウェークアップして故障に対応できるようにします。

ブリッジ デバイスの消費電力が小さいほど、12V バッテリを使い切ることなく、車両をより長い時間駐車してバッテリを安全に監視することができます。TI BQ79600 の消費電流は、スリープ モードで <7µA なので、12V バッテリが完全に放電するリスクが少なくなっています。