Полная платформа управления литий-ионными аккумуляторами с предварительно проверенной прошивкой

Корпорация Renesas Electronics представила комплексные решения для управления литий-ионными аккумуляторными батареями в широком спектре потребительских товаров с питанием от батарей, таких как электровелосипеды, пылесосы, робототехника и дроны. Благодаря предварительно проверенной прошивке, R-BMS F (Ready Battery Management System with Fixed Firmware) значительно сократит время обучения разработчиков, что позволит быстро разрабатывать безопасные и энергоэффективные системы управления батареями.

Разработанные для литий-ионных аккумуляторов серий 2–4 и 3–10 ячеек (S), решения R-BMS F включают в себя ведущие в отрасли ИС датчика уровня топлива (FGIC), интегрированный микроконтроллер и аналоговый интерфейс аккумулятора, предварительно запрограммированную прошивку, программное обеспечение, инструменты разработки и полную документацию — все это доступно в полных оценочных комплектах, которые уже готовы к отправке.

Прошивка жизненно важна в системах управления батареями, поскольку она отслеживает состояние заряда (SoC), состояние работоспособности (SoH), ток и температуру батарей, активно балансирует напряжение отдельных ячеек и обнаруживает неисправности. Однако в некоторых случаях разработчикам бытовой электроники может не хватать узкоспециализированного опыта для разработки алгоритмов управления, которые поддерживают работу батарей в безопасном температурном диапазоне и обеспечивают адекватный срок службы батарей в течение многих циклов заряда/разряда.

Решения компании R-BMS F включают встроенную, предварительно протестированную прошивку, разработанную для работы с бортовым микроконтроллером FGIC. Прошивка состоит из критических предварительно запрограммированных функций для максимального увеличения срока службы батареи и обеспечения безопасной эксплуатации. К ним относятся балансировка ячеек, управление током, а также мониторинг напряжения и температуры. Для дополнительной гибкости система управления батареями позволяет разработчикам устанавливать множество параметров для соответствия конкретным требованиям и настраивать решение для различных химических составов ячеек через графический интерфейс без необходимости использования полной IDE.

«Одним из самых больших препятствий для проектирования передовых решений по управлению питанием является сложная задача разработки и проверки прошивки», — сказал Крис Аллександре, старший вице-президент и генеральный менеджер по питанию в Renesas. «Не у всех есть опыт или внутренние ресурсы для написания собственных алгоритмов. Наша комплексная система управления батареями R-BMS F исключает этот процесс и предоставляет готовые к выходу на рынок решения по питанию, которые работают без необходимости специальных технических знаний в области программирования микроконтроллеров или проектирования передовых систем управления батареями».

Оба решения R-BMS F содержат полный оценочный комплект со всем оборудованием, программным обеспечением, инструментами и документацией, необходимыми для начала разработки. Базовым аппаратным обеспечением R-BMS F является решение FGIC компании, которое объединяет аналоговый входной интерфейс батареи и сверхмаломощный микроконтроллер RL78 в одном небольшом корпусе. Аналоговая часть обеспечивает точные измерения напряжения, тока и температуры ячейки, управляет внешними МОП-транзисторами и преобразует аналоговые данные в цифровые сигналы. В цифровой части находятся синхронные функции, включая основной ЦП, часы, таймеры и последовательные интерфейсы. В оценочные комплекты также включены: предварительно запрограммированная прошивка, хранящаяся во встроенной флэш-памяти с возможностью гибкой настройки параметров аккумуляторной батареи и химии ячейки; интерфейс USB-шины управления системой (SMBus); программное обеспечение на основе графического интерфейса; кабели для связи с хост-системой; специальные инструменты разработки для настройки параметров; и полная документация, включая схемы и eBOM. С этими ресурсами разработчики могут уверенно внедрять интеллектуальные системы управления питанием, которые безопасно контролируют использование батареи и обеспечивают долговечность, одновременно снижая их воздействие на окружающую среду. Renesas планирует включить готовые решения R-BMS F во все будущие FGIC.

R-BMS F для решений с ячейками от 2 до 4S (~8 В до 16 В) предназначен для небольших пылесосов, роботизированных пылесосов, потребительских и медицинских приборов и работает на литий-ионной батарее FGIC RAJ240055. Компания предлагает интеллектуальный робот-пылесос, объединяя этот FGIC с другими устройствами из своего портфолио.

R-BMS F для решений с ячейками от 3 до 10S (~12 В до 40 В) работает на литий-ионных аккумуляторах FGIC RAJ240100 и RAJ240090. Его целевые приложения включают электровелосипеды, электромобильность, пылесосы, робототехнику, беспилотники, а также промышленные, потребительские и медицинские системы.

Компания объединила эти FGIC с другими устройствами из своего портфолио, чтобы создать маломощную систему хранения энергии с возможностью подключения к сети и универсальное решение для зарядки и аккумулятора USB-PD.