Es verwendet außerdem 15 integrierte Schaltkreise von Renesas, darunter drei Schlüsselkomponenten: die 16-Zellen-Batterie-Vorstufe (BFE) ISL94216, die robusten 100-V-MOSFET-Treiber HIP2211 und den 32-Bit-Mikrocontroller (MCU) RX23T zur Motorsteuerung. Die kombinierte 48-V-Mobilitätslösung wird von einem 25-Ah-Lithium-Ionen-Akku angetrieben, der einen 1600-W-Wechselrichter speist und Drehzahlen von bis zu 5000 U/min ermöglicht.
Die Lösung umfasst zwei Platinen, die den höheren Anforderungen mobiler Anwendungen mit einer größeren Anzahl an Batteriezellen und höheren Leistungsstufen gerecht werden. Die BFE- und Ladegerätplatinen sind für größere Akkupacks mit höherer Spannung ausgelegt. Die Motorsteuerungs- und Wechselrichterplatine verfügt über synchronisierte Strom-/Spannungsmessungen und pulsweitenmodulierte (PWM) Regler zur Motoraktivierung und Statusüberwachung. Der Algorithmus ist in Kombination mit der Hardware ideal für den Betrieb bürstenloser Gleichstrommotoren (BLDC). Optional sind zwei weitere Platinen erhältlich: eine Empfängerplatine für drahtloses Laden und eine Bluetooth® Low Energy (BLE 5.0) Steuerplatine.
Zur Systemsteuerung nutzt die Kombinationslösung einen kostengünstigen und energieeffizienten RX23T-Mikrocontroller mit integrierter Gleitkommaeinheit (FPU) und sechs Hochleistungstimer, die speziell für komplexe Wechselrichter-Steuerungsalgorithmen entwickelt wurden. Diese spezifischen Merkmale und der modulare Aufbau reduzieren den Entwicklungs- und Debugging-Aufwand für Software und Hardware. Im Gegensatz zu anderen Ein-Chip-Batteriemanagern für hohe Zellenzahlen bietet der hochintegrierte ISL94216 zudem zahlreiche Funktionen zur Systemüberwachung und zum Ausgleich der Systembedingungen, um die Batterielebensdauer und -sicherheit unabhängig vom Mikrocontroller zu verbessern. Die optimale Lösung nutzt den bidirektionalen synchronen 60-V-4-Schalter-Buck-Boost-Controller ISL81601 für ultraschnelles Laden. Das DC/CV-Ladeprofil des Controllers wird über das MCU-System implementiert. Die
wichtigsten Merkmale der kombinierten 48-V
-BFE- und ISL94216-Ladeplatinen-
Anwendungen: Die 16-Zellen-BFE unterstützt bis zu 200 mA + externes Zellbalancing – entscheidend für schnelles Aufladen und hohe Auslastung großer Akkupacks mit Hot-Plug-Toleranz bis zu 62 V.
Die BFE bietet umfassenden High-Side-Batterieschutz und -überwachung für 4S- bis 16S-Zellen-Akkupacks.
Der 32-Bit-Mikrocontroller RX23T von Renesas mit integrierter FPU ermöglicht die vollständige Systemsteuerung.
Die Operationsverstärker ISL28214 von Renesas zeichnen sich durch geringen Stromverbrauch und niedrige Eingangsvorspannung aus, und der ISL81601 maximiert die Ladeeffizienz und passt die Eingangspegel durch Strommessung und I/O-Überwachung an.
Der Renesas ISL84051 Multiplexer verarbeitet bis zu acht Eingänge mit niedrigem RDSon und Schaltzeiten im Nanosekundenbereich.
Wechselrichter- und Motorsteuerplatine
unterstützt einen 48-V-Akku und erreicht mit einem 1600-Watt-Wechselrichterantrieb und Motorsteuerungssensoren eine Drehzahl von bis zu 5000 U/min.
Die Steuerplatine beinhaltet einen DC/DC-Wandler und einen ISL-Chip.
