多機能のISL94202、最小のリチウムイオン・バッテリ・パックの設計を可能に

2017年3月13日

ルネサス エレクトロニクス株式会社（TSE：6723）の子会社であるインターシルは、掃除機、芝刈り機、ハンドヘルド電動工具、電動自転車、スクーター、玩具、エネルギー・ストレージ・システムなどの用途で使用されるリチウムイオン（Li-ion）などのバッテリ組成に対応する3～8セル・バッテリ・パック・モニタISL94202を発表しました。リチウムイオン・バッテリは他のバッテリ組成に比べ、より小型かつ軽量で、バッテリ駆動時間の延長を実現しますが、安全性確保のために監視/保護機能を必要とします。新製品の高集積バッテリ・パック・モニタISL94202は超小型の2端子設計を可能にするとともに、再充電可能なバッテリ・パックの正確な監視、保護、セル・バランシングを行い、安全な動作と充電を確保します。

ISL94202は5つの事前プログラム済みモードを備えた内部ステートマシンを使用して自立したバッテリ保護システムとして動作し、個々のバッテリ・セルの高精度バランシングと制御を可能にします。また、ハードウェア故障、短絡状況、セル電圧過充電/過放電などの重大な異常に対してバッテリ・パックの監視と保護を行い、UL2054、UL2271/72、IEC62133のパック安全性要件に適合します。ISL94202は保護設定のプログラムが可能なことにより、外付けマイクロコントローラを必要とせずに業界最小の低コスト・バッテリ・パックの設計を実現します。また、必要に応じてI2Cシリアル・バス経由で外付けマイクロコントローラとの通信が可能で、充電状態や劣化状態などの追加のバッテリ残量計測機能を提供します。高精度バッテリ残量計測はハイサイド電流計測機能によって行われます。

ISL94202はハイサイド充電/放電FET駆動回路の内蔵により、工具や電動モーター機器とのインタフェースを容易にします。さらに、外付け受動セル・バランシング・スイッチの制御により、長期的にセル・バランスが崩れることによるバッテリ・パック・セルの寿命への影響から保護するとともに、優れたセル・バランス能力を実現します。また、工場でのパック・アセンブリ時のホット・プラグに対する耐性を提供することから、製造の大幅な簡素化が可能になります。

インターシルのプレシジョン・プロダクツ担当シニア・バイス・プレジデントのフィリップ・チェスレイは「ISL94202はバッテリ・パックの重大な故障に対する保護のために必要なすべてのフロントエンド・バッテリ機能を搭載しています」と述べ、さらに「革新的なハイサイドFET制御、電流モニタリング、セル計測機能により、高効率バッテリ・パック向けに小フットプリント・ソリューションを提供します」と語りました。

ISL94202は5つの事前プログラム済みモードを備えた内部ステートマシンを使用して自立したバッテリ保護システムとして動作し、個々のバッテリ・セルの高精度バランシングと制御を可能にします。また、ハードウェア故障、短絡状況、セル電圧過充電/過放電などの重大な異常に対してバッテリ・パックの監視と保護を行い、UL2054、UL2271/72、IEC62133のパック安全性要件に適合します。ISL94202は保護設定のプログラムが可能なことにより、外付けマイクロコントローラを必要とせずに業界最小の低コスト・バッテリ・パックの設計を実現します。また、必要に応じてI2Cシリアル・バス経由で外付けマイクロコントローラとの通信が可能で、充電状態や劣化状態などの追加のバッテリ残量計測機能を提供します。高精度バッテリ残量計測はハイサイド電流計測機能によって行われます。

ISL94202はハイサイド充電/放電FET駆動回路の内蔵により、工具や電動モーター機器とのインタフェースを容易にします。さらに、外付け受動セル・バランシング・スイッチの制御により、長期的にセル・バランスが崩れることによるバッテリ・パック・セルの寿命への影響から保護するとともに、優れたセル・バランス能力を実現します。また、工場でのパック・アセンブリ時のホット・プラグに対する耐性を提供することから、製造の大幅な簡素化が可能になります。

インターシルのプレシジョン・プロダクツ担当シニア・バイス・プレジデントのフィリップ・チェスレイは「ISL94202はバッテリ・パックの重大な故障に対する保護のために必要なすべてのフロントエンド・バッテリ機能を搭載しています」と述べ、さらに「革新的なハイサイドFET制御、電流モニタリング、セル計測機能により、高効率バッテリ・パック向けに小フットプリント・ソリューションを提供します」と語りました。

  • リチウムイオンCoO2、リチウムイオンMn2O4、リン酸鉄リチウム（LiFePO4）などのバッテリ組成に対応する8セル電圧モニタ
  • 最高の集積度：セル電圧レベルシフト、自動セル・バランシング、14ビットADC、電流検出モニタ、パワーFET制御、温度センサ・インタフェース
  • 自立パック制御により、マイクロコントローラが不要
  • 最大4.8Vまでのマルチセル電圧保護オプション
  • 過電圧、低電圧、過電流、短絡状況に対するプログラム可能な検出/リカバリ時間
  • 設定/校正レジスタ内容を内蔵EEPROMへ保存
  • オープン・バッテリ接続検出
  • チャージポンプ付き充電/放電FET駆動回路により、ハイサイドNチャネルFETをサポート
  • セル・バランシングは内部ステートマシンまたは外付けマイクロコントローラの制御により外付けFETを使用
  • -40～+85°Cの産業用温度範囲で動作
  • バッテリ・パックの非使用時には低電力状態に切り替え

ISL94202バッテリ・モニタは、ハイエンド3端子バッテリ・パック向けに独立した充電/放電パスをサポートし定評のあるISL94203とピン互換です。両製品とも、ISL94208 4～6セル・リチウムイオン・バッテリ・マネジメント・アナログ・フロントエンドや、最大12の直列接続セルを監視し、最大14デバイスすなわち168セルのカスケード接続が可能なISL94212リチウムイオン・バッテリ・マネージャICなどの、インターシルの産業用バッテリ・マネジメント・ソリューション・ファミリの製品です。

ISL94202バッテリ・パック・モニタは6mm角の48ピンQFNパッケージで出荷が開始されており、1,000個一括購入時の単価は2.19米ドルです。ISL94202EVKIT1Z評価キットを単価328米ドルで提供しており、評価ボード、USBとI2C間インタフェースを備えたインタフェース・ボード、自立動作や外付けマイクロコントローラをサポートするソフトウェアGUIで構成されています。ISL94202 3～8セル・リチウムイオン・バッテリ・パック・モニタ、評価キット、インタフェース・ボードの詳細についてはhttp://www.intersil.com/products/isl94202をご覧ください。

 

※Intersil、Intersilロゴはルネサス・カンパニーのインターシルの商標または登録商標です。そのほかのブランド名、製品名、マークなどは、それぞれの権利所有者が製品やサービスを表記するために使用している商標または登録商標の場合があります。

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