STMicroelectronics バッテリマネジメントシステム（BMS）ソリューション

STMicroelectronicsバッテリマネジメントシステム（BMS）ソリューションは、充電式バッテリ（セルまたはバッテリパック）を管理する電子システムで、エネルギー貯蔵とバッテリ寿命において全体的な性能を向上させます。BMSは、仕様範囲外の動作からバッテリを保護し、そのバランスを保ち、セルの健康状態を監視し、高レベルのシステムに対してバッテリ状態の通信を行います。

STMicroelectronicsは、リチウムイオン電池用のバッテリ管理システムの構築が可能になるさまざまな集積回路を実現しています。STのBMSソリューションは、L9963バッテリ監視・保護ICおよびSTの車載MCUに基づいた車載アプリケーションを対象としたバッテリマネジメントシステムのメリットの実証に使用します。

L9963は、最大14個のリチウムイオン電池セルを扱うことができます。数百ボルトの公称バッテリ電圧に対応した、最大15のバッテリパックを監視するために垂直配列にスタックできます。ICは、シングルセルまたはスタックレベル（16ビットの分解能）で電圧、電流、温度を監視します。

L9963は、車載MCUのSPC5ファミリのマイクロコントローラによって理想的に支持されており、1台または複数台のL9963を通じて収集されたデータに基づいてセルバランシングと健康状態（SOH）および充電状態（SOC）の計算を実行します。

ここに提案するソリューションは、SPC57 4Sラインの高性能MCUを用いて構築されており、最大1.5Mbytesのフラッシュメモリーと128KbyteのRAMが特徴です。このMCU は 2 つの CAN-FDインターフェイス、広範なトリガ機能を備えた8つの強化された12 ビットADCを搭載し、ASIL-D機能安全規格をサポートし、最大150°Cの動作温度に対応する QFP100パッケージで提供されます。提示されている実装は、性能と安全レベルに関する最終アプリケーションの要件に応じて、広範なSTの車載用MCUに適用できます。最大3つのコアと最大6Mバイトのメモリサイズで、SPC58 G Lineで最高レベルの全体的な性能を達成できます。EVITAおよびSHE規格に準拠したハードウェア・セキュリティを追加します。

L9963のさらなるメリットは、異なる電圧ドメインで動作するデバイスが搭載されたBMSアプリケーションにおけるトランスベースまたはコンデンサベースの絶縁技法との互換性があるユニバーサル通信インターフェイスです。

メリット

•各
14セルで最大15パックを対象とした完全バッテリ管理システム
•幅広い車載用MCUから選択することによってスケールできるシステム性能と機能範囲
• ASIL-D安全規格をサポートし、EITAおよびSHE規格に拡張可能•堅牢なホットプラグ機能によるコンポーネントコストの節約（Zenerダイオード保護不要）

ブロック図

BMS評価キット

STMicroelectronicsバッテリ管理システム(BMS) ソリューションは、スケールできる評価ボードのキットを使用して簡単に評価でき、単にすべてのバッテリパーティショニングにソリューション評価を適用できます。

EVAL-L9963-MCUは、STの高性能MCU SPC574S64E3とともに、バッテリマネジメントアプリケーションを対象としたL9663集積回路の評価用の完全ハードウェアツールです。48 Vバッテリマネジメントシステム（BMS）または分散BMSの低段を開発するためにスタンドアロンボードとして使用できます。EVAL-L9963-MCUを使用する、とユーザーはセル電圧センシングを目的とした14チャンネルまでの管理、電流センシングのための1チャンネル、温度センシング（PCB温度のセンシングを実施するための追加のオンボードNTC）のための最大4つのアナログ入力を実現できます。ボードは、STSW-L9963 PCグラフィカル・ユーザー・インターフェイスとの併用を目的にGUIファームウェアがプリロードされているオンボード・マイクロコントローラを実現しています。

EVAL-L9963-NDSは、分配バッテリマネジメントシステムにおいて単一ノードとして使用することを意図しています。EVAL-L9963-NDSは、管理下にあるバッテリセルの合計数が14を超える場合、EVAL-L9963-MCUの補完に必要です。スタックするノードの台数は、総バッテリ電圧によって異なります。追加のノードは、別のEVAL-L9963-NDSを使用して追加できます。ベースノードEVAL-L9963-MCUを超過する合計14台までノードをスタックできます。

L9963を別のMCUと組み合わせると、EVAL-L9963ボードをバッテリマネジメントシステムの低段として使用できます。EVAL-L9963-MCUとよく似ていますが、外付けマイクロコントローラ（ボード）とインターフェイス接続するためのコネクタを実現しています。

BMS評価キットの特徴

• フレキシブルおよびモジュラ評価キットを使用すると、多種多様なリチウムイオン電池スタック（最大15 x 14セル）
でSTソリューションのバッテリ管理システムを評価できるようになります
•強力な車載用MCU SPC574S64E3にはFirmWareが搭載されており車載用MCU
•グラフィカルユーザーインターフェイス(STSW-L9963 GUI) で、SPC574S64E3グラフィカルユーザーインターフェイス(GUI) 15
• • L9963の診断とレジスタ制御
•データロギングとエクスポート

が含まれます。