Renesas Electronics Corporation ha presentado una solución combinada de movilidad de 48 V que ayuda a los clientes a acelerar el desarrollo de scooters eléctricos, bicicletas eléctricas, SAIs y sistemas de almacenamiento de energía. Este diseño de referencia utiliza un enfoque modular tanto en hardware como en software para mostrar bloques funcionales centrales y opcionales que se pueden adoptar para muchas aplicaciones de 24 V a 48 V, como cortadoras de césped, carritos eléctricos, robots limpiadores, herramientas eléctricas, bancos de potencia y más.

También utiliza 15 circuitos integrados Renesas, incluidos tres dispositivos clave: el extremo frontal de la batería de 16 celdas ISL94216 (BFE), los controladores robustos MOSFET HIP2211 de 100 V y el microcontrolador (MCU) RX23T de 32 bits para el control del motor. La solución combinada de movilidad de 48 V se alimenta de una batería de iones de litio de 25 AHr que impulsa un inversor de 1600 W para alcanzar velocidades de hasta 5000 rpm.

La solución incluye dos placas que abordan el mayor número de celdas de batería y los niveles de potencia que requieren las aplicaciones de movilidad. El BFE y la placa del cargador se enfocan en paquetes de baterías más grandes y de mayor voltaje. La placa de control e inversor del motor presenta medidas y controladores sincronizados de corriente / voltaje que son modulados por ancho de pulso (PWM) para activar el motor y monitorear el estado del motor. El algoritmo con el hardware es ideal para impulsar motores de CC sin escobillas (BLDC). Además, hay dos tarjetas opcionales disponibles: la tarjeta del receptor de carga inalámbrica y la tarjeta de control de Bluetooth® Low Energy (BLE 5.0).

Para el control del sistema, la solución de combinación utiliza un MCU RX23T de bajo coste y eficiencia energética con unidad de punto flotante (FPU) incorporada y seis temporizadores de alto rendimiento diseñados específicamente para algoritmos complejos de control de inversores. Estas características específicas y el diseño modular ayudan a los ingenieros a reducir las horas de trabajo en el desarrollo y depuración de software / hardware. Además, a diferencia de otros gestores de baterías de un solo chip de gran número de celdas, el ISL94216 altamente integrado ofrece varias características que equilibran y monitorizan las condiciones del sistema para mejorar la vida útil y la seguridad de la batería, independientemente del MCU. La solución de combinación ganadora también utiliza el controlador reductor-impulso síncrono bidireccional de 4 interruptores ISL81601 60V para una carga ultrarrápida. El perfil del cargador CC / CV del controlador se implementa a través del sistema MCU.


Características clave de la solución combinada ganadora de movilidad de 48 V

BFE y placa de carga
ISL94216 BFE de 16 celdas admite hasta 200 mA + equilibrio de celda externo: clave para permitir una recarga rápida y una alta utilización en paquetes de baterías grandes con tolerancia de conexión en caliente de hasta 62 V
BFE proporciona protección y monitorización de batería de lado alto completo para paquetes de baterías de celda de 4S a 16S
El MCU RX23T de 32 bits de Renesas con FPU incorporado admite el control total de todo el sistema
Los amplificadores operacionales Renesas ISL28214 ofrecen un bajo consumo de energía y sesgo de entrada, y el ISL81601 maximiza la eficiencia de carga y utiliza detección de corriente y monitoreo de E / S para ajustar los niveles de entrada.
El multiplexor ISL84051 de Renesas maneja hasta ocho entradas con baja conectividad RDSon y tiempos de conmutación de nanosegundos

Tablero inversor y control de motor
La placa de control del motor y del inversor admite un paquete de baterías de 48 V y puede alcanzar 5000 RPM utilizando un tren de potencia inversor de 1600 vatios con sensores de control del motor
La placa de control del motor y del inversor incluye un convertidor CC / CC, ISL

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