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ハイブリッド車や電気自動車のバッテリ寿命と航続距離を最大化する、14セル対応、リチウムイオンバッテリマネジメントIC「ISL78714」を発売【ルネサスエレクトロニクス】
2019年8月8日
～業界最高レベルの高精度なセル電圧監視が可能、ASIL Dシステムの実現をサポートする安全機能を実装～
ルネサス エレクトロニクス株式会社（代表取締役社長兼CEO:柴田 英利、以下ルネサス）は、このたび、極めて高い電圧測定精度を長期にわたって保つことができる第4世代のリチウムイオン（Li-ion）バッテリマネジメントIC「ISL78714」を発売しました。新製品は、電池セルの電圧と温度を高精度に測定し、セル電圧をバランスさせることに加え、14セルのリチウムイオンバッテリパックを保護するための広範囲なシステム診断により、ハイブリッド車（HEV/MHEV/PHE）や電気自動車（BEV）の電池寿命と航続距離の最大化に貢献します。
ISL78714は、最大14セルの直列接続された電池に対し、自動車用途で求められる温度範囲において±2mVの精度で電圧監視とバランシングを行うことが可能です。これにより、正確な電圧レベルに基づいた判定を行うバッテリマネジメントシステム（BMS）を実現できます。ISL78714は、精密な14ビットA/Dコンバータを内蔵し、最大6本の外部温度入力（うち2つは汎用IOとしても使用可）を備え、すべての主要機能に対して故障検知と診断機能を備えています。
ISL78714は、BMSに求められる厳しい信頼性および性能要件を満たしています。また、実装した安全機能により、自動車メーカがHEV/PHEV等のxEV向けBMSを、自動車用機能安全規格「ISO 26262」におけるASIL Dに対応させることをサポートします。さらにISL78714は、過電圧/低電圧、温度、断線、故障状態を112セルシステムでは10ms（ミリ秒）以内に、70セルシステムでは6.5ms以内に読み出して制御用マイコンに送信することが可能です。
ISL78714は、車載用として業界最高レベルの過渡電圧耐性とEMC/EMI耐性を実現する独自のデイジーチェーンにより、本ICを30個使用してバッテリを最大420セルまで接続可能です。ISL78714のデイジーチェーン・アーキテクチャは、低コストのキャパシタ絶縁またはトランス絶縁、あるいはその両方を組み合わせ、ツイストペアケーブルを用いて複数のバッテリパックをスタックできます。また、ホットプラグや過渡電圧への耐性を備えます。制御用マイコンとの通信に失敗した場合には、ウォッチドッグタイマにより、デイジーチェーン接続されたISL78714は自動的にシャットダウンします。
ルネサスのオートモーティブソリューション事業本部、A&Pプロダクトビジネス、Senior DirectorのNiall Lyneは、次のように述べています。「このバッテリマネジメントICによって、バッテリパックの監視精度、データ取得速度、故障チェック機能などを最高レベルで組み合わせたBMSを実現可能です。当社が技術的パートナーシップを締結しているマヒンドラ・レーシングと共に、ISL78714とRH850マイコンを使用して設計した低電圧系BMSは、フォーミュラEに参戦しているマヒンドラ・レーシングのレーシングカーに搭載されており、すでに実戦での勝利に貢献しています。」
ISL78714バッテリマネジメントICの主な特長
最大14のセルの電圧を測定精度±2mV以内で測定・バランシング制御
最大1Mbpsのキャパシタまたはトランス結合を用いた、堅牢な2線式デイジーチェーン通信
±5Vの両極性セル電圧入力範囲により、燃料電池やバスバーを含むシステムの要件にも対応
15年間の電圧測定精度の長期ドリフトは、基板実装状態に於いて±6mV @ ±6σと業界最高レベル
セル電圧測定機能と温度測定機能を高いカバレッジで診断
-40℃から+105℃の動作温度範囲で、AEC-Q100 Grade-2に適合
BMSのリファレンスデザインキットを用意
リファレンスデザインキットとして、ISL78714 5個とRH850/P1Mマイコン1個を搭載し、70セルのバランシングを行う評価プラットフォームを提供します。このリファレンスデザインキットでは、CANおよびUART経由でのセットアップとデータログ取得が可能です。また、GUIツール、Altiumレイアウトファイル、およびRH850周辺機能とISL78714を駆動するためのソフトウェアドライバが付属します。さらに、ハードウェア、ソフトウェア、インタフェースリファレンスマニュアルに加えて、EMCレポートも同梱しています。本リファレンスデザインキットを利用することで、RH850マイコンへのソフトウェア移植や、バッテリパックのサイズに応じたスケール変更が容易になり、BMSの開発期間を最大1年間短縮することができます。
ISL78714は、64ピンTQFPパッケージで量産中です。ISL78714、評価用ボード、およびBMSリファレンスデザインキットの詳細については、www.renesas.com/products/isl78714をご覧ください。
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