模塊化參考設(shè)計(jì)幫助用戶為各種應(yīng)用選擇不同的功能塊 縮短上市時(shí)間、節(jié)省BOM成本及資源

全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體解決方案供應(yīng)商瑞薩電子集團(tuán) 近日宣布推出一款48V電動(dòng)車(chē)應(yīng)用成功產(chǎn)品組合解決方案，可幫助用戶加快電動(dòng)滑板車(chē)、電動(dòng)自行車(chē)、混合動(dòng)力汽車(chē)、UPS和儲(chǔ)能系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。該參考設(shè)計(jì)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(yīng)用，如割草機(jī)、手推車(chē)、機(jī)器人清潔器、電動(dòng)工具、移動(dòng)電源等。該成功產(chǎn)品組合使用了15個(gè)瑞薩IC產(chǎn)品，包括三個(gè)關(guān)鍵器件：ISL94216 16芯電池前端（BFE）、強(qiáng)健的HIP2211 100V MOSFET驅(qū)動(dòng)器以及用于電機(jī)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(qū)動(dòng)1600W逆變器達(dá)到5000rpm的速度。

瑞薩電子系統(tǒng)及解決方案市場(chǎng)部總監(jiān)D.K Singh 表示：“電動(dòng)滑板車(chē)和電動(dòng)自行車(chē)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(shù)在充電過(guò)程中扮演越來(lái)越重要的角色，對(duì)此類應(yīng)用不斷增長(zhǎng)的需求正在推動(dòng)全新的電池管理功能。我們推出的新型48V電動(dòng)車(chē)應(yīng)用成功產(chǎn)品組合融合了瑞薩先進(jìn)的BFE、業(yè)界領(lǐng)先的MCU、模擬和功率器件以及創(chuàng)新的電機(jī)控制技術(shù)，幫助客戶加快大功率和大扭矩電動(dòng)滑板車(chē)及電動(dòng)自行車(chē)的開(kāi)發(fā)。”

48V電動(dòng)車(chē)成功產(chǎn)品組合包括兩塊板卡，可滿足電動(dòng)車(chē)應(yīng)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(jī)控制和逆變器板具有同步的電流/電壓測(cè)量與驅(qū)動(dòng)器，這些驅(qū)動(dòng)器采用脈寬調(diào)制技術(shù)（PWM）驅(qū)動(dòng)電機(jī)并監(jiān)測(cè)電機(jī)狀態(tài)。該算法與硬件非常適合驅(qū)動(dòng)直流無(wú)刷（BLDC）電機(jī)。此外，該方案還提供兩個(gè)可選板卡——無(wú)線充電接收器板和低功耗藍(lán)牙^?（BLE5.0）控制板。

對(duì)于系統(tǒng)控制，全新成功產(chǎn)品組合采用成本優(yōu)化且高能效的RX23T MCU，內(nèi)置浮點(diǎn)運(yùn)算單元（FPU）和六個(gè)專用于復(fù)雜逆變器控制算法的高性能定時(shí)器。這些特定的功能與模塊化設(shè)計(jì)幫助工程師顯著縮短軟/硬件開(kāi)發(fā)和調(diào)試時(shí)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(xiàng)功能，可以平衡和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)狀況，從而獨(dú)立于MCU來(lái)延長(zhǎng)電池壽命并提升安全性。該成功產(chǎn)品組合方案還使用ISL81601 60V雙向4開(kāi)關(guān)同步升/降壓控制器進(jìn)行超快速充電；控制器的CC/CV充電器配置文件通過(guò)系統(tǒng)MCU運(yùn)行。

48V電動(dòng)車(chē)成功產(chǎn)品組合方案的關(guān)鍵特性

●   BFE和充電器板

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

?    BFE為4芯至16芯電池組提供全高壓側(cè)電池保護(hù)與監(jiān)控

?    具有內(nèi)置FPU的瑞薩RX23T 32位MCU支持對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的完全控制

?    瑞薩ISL28214運(yùn)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(cè)和I/O監(jiān)測(cè)來(lái)調(diào)整輸入電平

?    瑞薩ISL84051多路復(fù)用器可處理多達(dá)8個(gè)輸入，具有低RDSon連接性及納秒級(jí)切換時(shí)間

●   電機(jī)控制和逆變器板

?    電機(jī)控制和逆變器板支持48V電池組，使用帶有電機(jī)控制傳感器的1600W逆變器動(dòng)力總成，可達(dá)到5000rpm

?    電機(jī)控制和逆變器板包括DC/DC轉(zhuǎn)換器、ISL28191運(yùn)算放大器電流傳感器、ISL80410 LDO穩(wěn)壓器、HIP2211 100V半橋MOSFET驅(qū)動(dòng)器和MOSFET組；可連接至BFE和充電器板

●   可選板卡與手機(jī)端應(yīng)用

?    帶有RX23W MCU的BLE控制板通過(guò)BLE實(shí)現(xiàn)安全的手機(jī)連接，可用于油門(mén)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(chǎn)品家族，以實(shí)現(xiàn)軟件設(shè)計(jì)的一致性

?    無(wú)線充電接收器板具有兩個(gè)并聯(lián)使用的瑞薩無(wú)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(guò)手機(jī)端應(yīng)用解鎖滑板車(chē)，控制開(kāi)/關(guān)電源和電機(jī)啟動(dòng)

?    電動(dòng)車(chē)解決方案可實(shí)現(xiàn)每隔1秒將診斷和參數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)送至手機(jī)端的安全BLE信道