A Renesas Electronics apresentou uma Solução de Mobilidade 48V para ajudar os clientes a acelerar o processo de desenvolvimento de e-scooters, e-bikes, UPS e sistemas de armazenamento de energia. Apresentando o front-end de bateria de 16 células ISL94216 (BFE), drivers HIP2211 100V MOSFET robustos e microcontrolador RX23T de 32 bits (MCU), a solução modular com uma unidade de ponto flutuante (FPU) embutida e seis temporizadores de alto desempenho projetado especificamente para algoritmos de controle de inversor complexos.
A solução de combinação de mobilidade 48V é alimentada por uma bateria de íon-lítio de 25 Ah que aciona um inversor de 1600W para atingir velocidades de até 5000 rpm. Inclui duas placas para lidar com a contagem mais alta de células da bateria e níveis de energia que os aplicativos móveis exigem.
A bateria frontal (BFE) e a placa do carregador concentram-se em baterias maiores e de alta tensão. A outra placa, que é o controle do motor e a placa do inversor, apresenta medições sincronizadas de corrente / tensão e drivers que são modulados por largura de pulso (PWM) para acionar o motor e monitorar o status do motor. O algoritmo com o hardware é perfeito para conduzir motores DC sem escova (BLDC). Além disso, existem duas placas opcionais disponíveis. Uma é a placa receptora de carregamento sem fio e a outra é a placa de controle Bluetooth Low Energy (BLE 5.0).
Os recursos específicos e o design modular da solução de combinação vencedora de mobilidade permitem que os engenheiros reduzam significativamente as horas de trabalho no desenvolvimento e depuração de software / hardware. Além disso, o ISL94216 altamente integrado oferece vários recursos que equilibram e monitoram as condições do sistema para melhorar a vida útil e a segurança da bateria, independentemente do MCU. Além disso, ele usa o controlador de reforço síncrono de 4 interruptores bidirecional ISL81601 60V para carregamento ultra-rápido. O perfil do carregador CC / CV do controlador é implementado por meio do MCU do sistema.
Características principais
BFE e placa do carregador: O BFE de 16 células ISL94216 suporta até 200 mA + chave de balanceamento de célula externa para permitir recarga rápida e alta utilização em grandes conjuntos de baterias com tolerância de hotplug de até 62V. Ele fornece proteção total de bateria e monitoramento para baterias de célula 4S a 16S. O MCU RX23T de 32 bits com FPU integrado oferece controle total de todo o sistema. Os amplificadores operacionais ISL28214 oferecem baixo consumo de energia e polarização de entrada, e o ISL81601 maximiza a eficiência de carregamento e usa detecção de corrente e monitoramento de I / O para ajustar os níveis de entrada. Além disso, o multiplexador ISL84051 lida com até oito entradas com baixa conectividade RDSon e tempo de comutação de nanossegundos
- Controle do motor e placa do inversor: A placa suporta um pacote de bateria de 48 V e pode atingir até 5000 RPM usando um trem de força do inversor de 1600 watts com sensores de controle do motor. Inclui um conversor DC / DC, sensores de corrente amp op ISL28191, regulador LDO ISL80410, drivers MOSFET HIP2211 100V em meia ponte e banco MOSFET; conecta-se ao BFE e à placa do carregador.
- Placas opcionais e aplicativo para celular: placa de controle BLE com RX23W MCU permite conectividade segura de celular via BLE para controle do acelerador, status da bateria, conexão GPS e histórico de rota salvo; conecta-se ao BFE e à placa do carregador. Este MCU é escolhido especificamente da mesma família RX para permitir o design de software monotônico. A placa do receptor de carregamento sem fio possui dois receptores sem fio Renesas usados em paralelo para aumentar a saída conforme necessário; conecta-se ao BFE e à placa do carregador. O aplicativo do telefone móvel desbloqueia a scooter, controla a energia LIGADA / DESLIGADA e a partida do motor. A solução de mobilidade envia dados de diagnóstico e paramétricos para o canal BLE seguro do telefone móvel em intervalos de 1 segundo.
O novo BFE de 16 células ISL94216 está atualmente disponível em um pacote QFN de 64 chumbo de distribuidores mundiais da Renesas com um preço de $ 2,99 em quantidades de 1.000 unidades.