模塊化參考設計幫助用戶為各種應用選擇不同的功能塊 縮短上市時間、節(jié)省BOM成本及資源

全球領先的半導體解決方案供應商瑞薩電子集團 近日宣布推出一款48V電動車應用成功產品組合解決方案，可幫助用戶加快電動滑板車、電動自行車、混合動力汽車、UPS和儲能系統(tǒng)的開發(fā)。該參考設計在硬件和軟件中均采用模塊化方法以展示核心及可選功能塊，可用于多種24V-48V應用，如割草機、手推車、機器人清潔器、電動工具、移動電源等。該成功產品組合使用了15個瑞薩IC產品，包括三個關鍵器件：ISL94216 16芯電池前端（BFE）、強健的HIP2211 100V MOSFET驅動器以及用于電機控制的RX23T 32位微控制器（MCU）。這一解決方案由25AHr鋰離子電池供電，驅動1600W逆變器達到5000rpm的速度。

瑞薩電子系統(tǒng)及解決方案市場部總監(jiān)D.K Singh 表示：“電動滑板車和電動自行車等微型交通工具為出行的第一公里和最后一公里提供了一種極具吸引力的低碳出行方式。隨著電芯平衡技術在充電過程中扮演越來越重要的角色，對此類應用不斷增長的需求正在推動全新的電池管理功能。我們推出的新型48V電動車應用成功產品組合融合了瑞薩先進的BFE、業(yè)界領先的MCU、模擬和功率器件以及創(chuàng)新的電機控制技術，幫助客戶加快大功率和大扭矩電動滑板車及電動自行車的開發(fā)?！?/p>

48V電動車成功產品組合包括兩塊板卡，可滿足電動車應用所需的更高電池電芯數(shù)和功率水平。BFE和充電器板專注于更大、更高電壓的電池組。電機控制和逆變器板具有同步的電流/電壓測量與驅動器，這些驅動器采用脈寬調制技術（PWM）驅動電機并監(jiān)測電機狀態(tài)。該算法與硬件非常適合驅動直流無刷（BLDC）電機。此外，該方案還提供兩個可選板卡——無線充電接收器板和低功耗藍牙^?（BLE5.0）控制板。

對于系統(tǒng)控制，全新成功產品組合采用成本優(yōu)化且高能效的RX23T MCU，內置浮點運算單元（FPU）和六個專用于復雜逆變器控制算法的高性能定時器。這些特定的功能與模塊化設計幫助工程師顯著縮短軟/硬件開發(fā)和調試時間。此外，與其它大容量單芯片電池管理器不同，高度集成的ISL94216提供了多項功能，可以平衡和監(jiān)測系統(tǒng)狀況，從而獨立于MCU來延長電池壽命并提升安全性。該成功產品組合方案還使用ISL81601 60V雙向4開關同步升/降壓控制器進行超快速充電；控制器的CC/CV充電器配置文件通過系統(tǒng)MCU運行。

48V電動車成功產品組合方案的關鍵特性

●   BFE和充電器板

?    ISL94216 16芯BFE支持高達200mA+的外部電芯平衡——實現(xiàn)大型電池組快速充電及高利用率的關鍵，熱插拔容差高達62V

?    BFE為4芯至16芯電池組提供全高壓側電池保護與監(jiān)控

?    具有內置FPU的瑞薩RX23T 32位MCU支持對整個系統(tǒng)的完全控制

?    瑞薩ISL28214運算放大器提供低功耗與輸入偏置，ISL81601最大限度提升充電效率，并使用電流感測和I/O監(jiān)測來調整輸入電平

?    瑞薩ISL84051多路復用器可處理多達8個輸入，具有低RDSon連接性及納秒級切換時間

●   電機控制和逆變器板

?    電機控制和逆變器板支持48V電池組，使用帶有電機控制傳感器的1600W逆變器動力總成，可達到5000rpm

?    電機控制和逆變器板包括DC/DC轉換器、ISL28191運算放大器電流傳感器、ISL80410 LDO穩(wěn)壓器、HIP2211 100V半橋MOSFET驅動器和MOSFET組；可連接至BFE和充電器板

●   可選板卡與手機端應用

?    帶有RX23W MCU的BLE控制板通過BLE實現(xiàn)安全的手機連接，可用于油門控制、電池狀態(tài)、GPS連接和保存歷史路線；連接至BFE和充電器板。該MCU特別選取自同一RX產品家族，以實現(xiàn)軟件設計的一致性

?    無線充電接收器板具有兩個并聯(lián)使用的瑞薩無線接收器，以根據(jù)需要提高輸出；連接至BFE和充電器板

?    通過手機端應用解鎖滑板車，控制開/關電源和電機啟動

?    電動車解決方案可實現(xiàn)每隔1秒將診斷和參數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)送至手機端的安全BLE信道