TI, EV용 배터리 모니터링 및 밸런싱 IC 공개
최대 800V 고전압 시스템의 전압 측정 가능
ISO 26262/ASIL-D 표준 충족해 신뢰성 높여


시스템 차원의 노이즈를 필터링해 배터리 셀 전압과 온도를 정확하게 측정하고 이 정보를 안정적으로 MCU에 전달하는 것은 자동차 제조사들에게 매우 중요한 설계 과제다.

텍사스 인스트루먼트(TI)는 7일, 최대 800V의 고전압 시스템에서도 정확한 전압 측정이 가능한 차량용 배터리 모니터링 및 밸런싱 IC ‘BQ79616-Q1’을 공개했다.

BQ79616-Q1은 TI의 ‘결함 발생 시 기동(wake-up-at-fault)’ 기능을 탑재했다. BQ79600-Q1 SPI/UART 통신 인터페이스와 함께 페어링하면 차량이 주정차 상태이거나 시동이 꺼졌을 때, 완벽한 시스템 셧다운이 가능하다. 설계 엔지니어는 배터리 전력을 절약하면서도 셀 밸런싱 기능을 높이고, 안전성 요건을 충족시킬 수 있다.

리튬인산철(LiFePO4) 등 다양한 배터리 소재의 모니터링을 지원하므로 자동차 제조업체들은 배터리 충전 상태(State-of-charge; SOC)와 건강 상태(State-of-health; SOH)를 정확하게 알 수 있어 비용을 절약할 수 있다. 또한, 디지털 저역 통과 필터(Low-pass filter)와 고정밀 ADC가 통합돼 신호 측정 정확도를 높이고 2mV 이내 오차의 셀 전압을 측정할 수 있다.

BQ79616-Q1은 ISO 26262 표준과 전압/온도 측정, 통신에 관한 ASIL-D 표준을 충족한다. 400V 시스템에서 100ms의 배터리 결함 진단 속도와 15mV 미만의 전압 측정 정확도를 제공하여 시스템 신뢰성과 배터리 안전성을 높인다.

또한, 견고한 전자파 적합성(EMC) 성능으로 데이지 체인 통신의 신뢰성을 유지하여 노이즈가 심한 하이브리드 전기차(HEV) 및 전기차(EV) 환경에서 견딜 수 있다. 해당 디바이스의 핀 정격은 높은 전압에서의 과도 현상이나 핫 플러그 상황을 견딜 수 있도록 하며, 자동 셀 밸런싱 기능은 열 관리를 간소화한다.

같은 패키지로 출시되는 TI의 새로운 모니터링 및 밸런싱 디바이스 제품군은 다양한 채널 옵션을 제공해 핀 대 핀 호환이 가능하고 기존에 개발된 소프트웨어를 100% 재사용할 수 있다. 특히 BQ79616-Q1은 버스-바(bus-bar) 측정 기능이 통합돼 다양한 크기의 배터리 모듈 조합에 걸친 채널 활용을 극대화할 수 있다.

BQ79616-Q1과 BQ79600-Q1을 결합하면 하나의 통신 인터페이스만으로 배터리 관리 시스템을 폐쇄 루프 구성으로 설계할 수 있어 부품 개수를 줄일 수 있다.

BQ79616-Q1은 16채널 10mm × 10mm 64핀 HTQFP 패키지로 제공되며, TI.com에서 구매할 수 있다. 가격은 1,000개 단위로 6.90달러부터 시작한다. BQ79616-Q1EVM 평가 모듈은 399달러에 구매할 수 있다. 6핀 TSSOP 패키지의 BQ79600-Q1은 현재 대량 구매가 가능하다. 가격은 1,000개 단위로 4달러부터다.

한편, TI.com에서는 다양한 결제 및 운송 옵션을 사용할 수 있다. 2021년 1분기에 새로운 12채널 및 14채널 배터리 모니터링 및 밸런싱 제품을 공급할 예정이다.