TIDA-010208

高精度のセル測定機能とハイサイド MOSFET 制御機能搭載、10s ~ 16s (16 個の直列) バッテリ・パックのリファレンス・デザイン

TIDA-010208

設計ファイル

概要

このリファレンス デザインは、スタンバイ モードとシップ モードの消費電流が小さく、セル電圧の精度が高い、10S ~ 16S (10 ~ 16 個の直列) リチウムイオン、または LiFePO4 バッテリ パック向けのデザインです。本リファレンス・デザインは、セル過電圧、セル低電圧、過熱、充電および放電時過電流、放電時短絡の状態にならないように、各セルの電圧、パックの電流、セルと MOSFET の温度を高精度で監視しリチウムイオンおよび LiFePO4 バッテリ・パックを保護します。本リファレンス・デザインは、ハイサイド N チャネル MOSFET アーキテクチャを採用することで、強力なオンおよびオフ駆動能力を実現しています。効率的な補助電源方式を採用した結果、このリファレンス デザインはスタンバイ時に 100μA、シップ モードで 10μA の低消費電流を実現し、より多くのエネルギーを節減して輸送期間とアイドル期間を延長することができます。このリファレンス・デザインはこれらの機能を通じて、電動自転車や電動スクーターのバッテリ・パック・アプリケーションへの高い適応性を実現しています。

特長
  • 超低消費電流:
    • スタンバイ モードで 100μA の代表値
    • シップ モードで 10μA の代表値
  • キャリブレーションなしで高精度のセル電圧測定機能:
    • 25℃ 時に ±5mV、0 ~ 60℃ の範囲で ±10mV
    • –40℃ ~ 85℃ の範囲で ±15mV
  • 以下を含め、信頼性の高いバッテリ セル保護機能:
    • 1 次側:セルの過電圧、セルの低電圧、2 レベルの過電流放電、過電流の充電、放電時の短絡、過熱
    • 2 次側:セルの過電圧、セルの低電圧、過熱
  • 以下を含め、他のシステム保護機能:セルの開路と、ホストのサーマル・ウォッチドッグ
  • 逆方向のチャージャ、およびパック側が高電圧の場合の対処
  • ハイサイド N チャネル MOSFET アーキテクチャによる強力な駆動能力
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組み立てられたボードは、テストと性能検証のみの目的で開発されたものであり、販売していません。

設計ファイルと製品

設計ファイル

すぐに使用できるシステム・ファイルをダウンロードすると、設計プロセスを迅速化できます。

JAJU805.PDF (1569 K)

リファレンス・デザインの概要と検証済みの性能テスト・データ

TIDM788.PDF (713 K)

設計レイアウトとコンポーネントを示した詳細な回路図

TIDM789.PDF (178 K)

設計に使用したコンポーネント、参照指定子、メーカー名や型番などを記入した詳細なリスト

TIDM790.PDF (489 K)

コンポーネントの配置を明示する詳細な設計レイアウト

TIDM792.ZIP (2506 K)

IC コンポーネントの 3D モデルまたは 2D 図面に使用するファイル

TIDCFZ2.ZIP (1634 K)

PCB 設計の基板層に関する情報を記載した設計ファイル

TIDM791.PDF (1921 K)

PCB 設計レイアウトを生成するための PCB 基板層のプロット・ファイル

製品

設計や代替製品候補に TI 製品を含めます。

AC/DC および DC/DC コンバータ (FET 内蔵)

LM5163超低静止電流 (IQ)、100V 入力、0.5A の同期整流降圧 DC/DC コンバータ

データシート: PDF | HTML
MOSFET

CSD19536KTTD2PAK 封止、シングル、2.4mΩ、100V、N チャネル NexFET™ パワー MOSFET

データシート: PDF | HTML
MSP430 マイコン

MSP430FR215532KB FRAM、4KB SRAM、コンパレータ、12 ビット ADC、UART/SPI/I2C、タイマ搭載、24MHz マイコン

データシート: PDF | HTML
サーミスタ

TMP610402、0603/0805 の各サイズでスルーホール パッケージ封止、1% 誤差の 10kΩ リニア サーミスタ

データシート: PDF | HTML
バッテリ・プロテクタ

BQ77216内部遅延タイマ搭載、3S ~ 16S (16 個の直列) セル・リチウムイオン・バッテリの電圧と温度の保護機能

データシート: PDF | HTML
バッテリ・モニタとバランサ

BQ76952リチウムイオン、リチウムポリマ、LiFePO4 向け、3S ~ 16S (3 ~ 16 個の直列)、高精度バッテリ モニタとプロテクタ

データシート: PDF | HTML
リニア・レギュレータと低ドロップアウト (LDO) レギュレータ

TLV704150mA、24V、超低静止電流 (IQ)、低ドロップアウト (LDO) 電圧レギュレータ

データシート: PDF | HTML
複数の CAN トランシーバ

TCAN1042HVフレキシブル・データ・レート対応、 故障保護機能付き CAN トランシーバ

データシート: PDF | HTML
複数の CAN トランシーバ

TCAN1044Vスタンバイ・モードと障害保護機能搭載、1.8V I/O サポート、CAN FD トランシーバ

データシート: PDF | HTML

技術資料

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設計ガイド 高精度セル測定機能およびハイサイド MOSFET 制御機能搭載、 10s~16s (10~16 個の直列) バッテリ・パックのリファレンス・デザ イン 英語版 PDF | HTML 2020年 11月 9日

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評価ボード
BQ77216EVM 3S ~ 16S (16 個の直列) セル・リチウムイオン・バッテリ向け、電圧 / 温度保護機能の評価基板

ソフトウェア開発

アプリケーション・ソフトウェアとフレームワーク
BQSTUDIO Battery Management Studio (bqStudio:バッテリ管理ツール) ソフトウェア

設計ツールおよびシミュレーション

計算ツール
LM5163-LM5164DESIGN-CALC LM5163/LM5164 クイックスタート設計ツール

サポートとトレーニング

TI E2E™ Forums (英語) では、TI のエンジニアからの技術サポートが活用できます

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