Renesas presenta una Winning Combination per la mobilità elettrica che favorisce uno sviluppo più rapido di e-scooter, e-bike, Ups e sistemi di accumulo di energia. Si tratta di un reference design modulare sia nell’hardware che nel software, con blocchi funzionali di base e opzionali, che possono essere adottati anche per molte applicazioni da 24V-48V, come tosaerba, carrelli elettrici, robot pulitori, utensili elettrici, power bank e altro. Le Winning Combinations di Renesas sono combinazioni di prodotti che si concentrano su settori verticali tra cui segmenti industriali, infrastrutturali, automobilistici e di consumo.
Gli elementi chiave della soluzione Renesas
La combinazione utilizza 15 circuiti integrati Renesas, inclusi tre dispositivi chiave: il front-end della batteria a 16 celle ISL94216 (BFE), i robusti driver MOSFET HIP2211 da 100 V e il microcontrollore (MCU) RX23T a 32 bit per il controllo del motore. La soluzione per la mobilità a 48V è alimentata da una batteria agli ioni di litio da 25 Ah che aziona un inverter da 1600 W in grado di raggiungere velocità fino a 5.000 giri/min.
“Le opzioni di micromobilità quali gli e-scooter e le e-bike offrono un attraente veicolo a basse emissioni per i viaggi del primo e dell’ultimo miglio. La crescente domanda di queste applicazioni sta guidando nuove capacità di gestione della batteria poiché il bilanciamento delle celle gioca un ruolo sempre più critico nella ricarica”, ha affermato DK Singh, Director, Systems and Solutions Team di Renesas. “La nostra nuova soluzione per la mobilità a 48V combina l’avanzato BFE di Renesas, un MCU leader del settore con una serie di dispositivi analogici e di alimentazione e una tecnologia di controllo del motore innovativa per aiutare i clienti ad accelerare lo sviluppo dei loro e-scooter ad alta potenza e coppia e delle loro e-bike”.
La soluzione per la mobilità a 48V include due schede che si interfacciano con il numero più elevato di celle della batteria e i livelli di potenza richiesti dalle applicazioni di mobilità. Il BFE e la scheda charger si concentrano su pacchi batteria più grandi e con tensione più elevata. La scheda di controllo motore e inverter presenta misurazioni di corrente/tensione sincronizzate e driver che utilizzano la modulazione PWM per attivare il motore e monitorare lo stato dello stesso. L’algoritmo con l’hardware è ideale per pilotare motori CC brushless (BLDC). Inoltre, sono disponibili due schede opzionali: la scheda receiver per la ricarica wireless e la scheda di controllo Bluetooth® Low Energy (BLE 5.0). Per il controllo del sistema, la soluzione utilizza un MCU RX23T con unità a virgola mobile (FPU) incorporata ottimizzato in termini di costi ed efficienza energetica e sei timer ad alte prestazioni appositamente progettati per algoritmi complessi di controllo inverter.
Per gli ingegneri della mobilità elettrica il lavoro è più semplice
Queste caratteristiche specifiche e il design modulare aiutano gli ingegneri a ridurre notevolmente le ore di lavoro nello sviluppo e nel debug di software/hardware. Inoltre, a differenza di altri gestori di batterie con elevato numero di celle single-chip, Renesas ISL94216 offre numerose funzionalità che bilanciano e monitorano le condizioni del sistema per migliorare la durata e la sicurezza della batteria, indipendentemente dall’MCU. La soluzione utilizza anche il controller buck-boost sincrono bidirezionale a 4 switch 60V ISL81601 per una ricarica ultra rapida. Il profilo di carica CC/CV del controller è implementato tramite l’MCU del sistema.
