기존 자동차용 납축전지를 대체하는 14V 리튬 이온 배터리 팩에 최적화된 성능 및 기능상 안전 기능 제공

프리스케일 반도체(www.freescale.co.kr 한국 대표이사 황연호)는 MC33772, 3 ~ 6셀 리튬 이온 배터리 셀 컨트롤러를 발표하면서, BOM 비용을 절감하고 운영 견실성을 높이며 향후 IoT 업계의 동력이 되는 자동차용 및 산업용 배터리 시스템에 필요한 엄격한 기능상 안전 요구사항을 만족하는 고집적 연결 솔루션 제품군을 확대했다.

MC33772 제품은 이전에 발표된 MC33771, 14셀 배터리 셀 컨트롤러와 함께 단일 칩으로 3 ~ 14셀 의 모든 범위를 제어할 수 있는 솔루션을 제공하게 되었으며, 이 두 제품은 하드웨어 및 소프트웨어가 호환된다. 프리스케일의 포괄적인 셀 컨트롤러 제품군은 인산철 리튬, 리튬 니켈 망간 코발트 산화물, 티탄산 리튬, 리튬 폴리머 등 폭넓은 범위의 배터리 화학물질을 지원함으로써 고객이 새로운 연구개발 투자 없이 다양한 배터리 관리 요구를 충족할 수 있는 손쉽고 확장 가능한 솔루션을 지원한다. 또한 프리스케일 배터리 셀 컨트롤러는 단일 칩으로 ISO 26262 ASIL-C 요구사항을 지원하는 첨단 진단 및 검증 기능을 갖추고 있다.

엔진 시동 정지 시스템 및 에너지 회수 기술의 무게 감소, 신뢰성 향상 및 에너지 효율성 증대를 위해 자동차용 납축전지가 리튬 이온 화학물질로 대체되고 있다. 최근 리튬 이온 배터리 화학물질의 저온 작동 및 저온 시동의 기능이 향상됨에 따라 이제 시동용 배터리도 리튬 이온 배터리가 납축전지를 대체하고 있다. 그 결과 과충전, 과열, 내부 단락과 같은 본질적인 과제를 전자 기술로 관리하는 경우도 늘어나고 있다. 안전한 작동 조건을 유지하고 시스템 전반의 배터리 제어를 보장하려면, 프리스케일의 차세대 배터리 셀 컨트롤러처럼 정확하고 신뢰성 높은 배터리 진단 기능과 고속 상태 통신 기능을 제공해야 한다.

프리스케일의 새로운 MC33772 배터리 셀 컨트롤러는 모든 핵심적인 성능 및 안전 과제에 최적화되고 자동차용 및 산업용 배터리 팩의 치명적인 고장 상태를 방지하는 ISO 26262 ASIL-C 요구사항을 지원하는 강력한 기능 검증을 제공하는 단일 칩 솔루션을 통해 이러한 패러다임 변화에 부응한다. 또한 예비성을 위해 다수의 프리스케일 배터리 셀 컨트롤러를 사용하면 더 높은 수준의 ASIL-D 시스템 구현도 가능하다.

프리스케일 아날로그 및 센서 그룹 총책임자인 제임스 베이츠(James Bates) 전무는 "운전자들은 납축전지와 관련하여 수많은 문제 및 우려사항에 직면하고 있으며, 그 중 다수는 제어하기 어려운 극한의 온도와 같은 외부 요소로 인해 발생하며, 이에 따라 미국에서만 매년 1억개의 배터리가 교체 대상이 되고 있다"면서, "프리스케일은 폭넓은 배터리 셀 컨트롤러 제품군을 한층 더 확대함으로써 광범위한 배터리 크기 및 유형에 걸쳐 엄격한 성능 및 기능상 안전 요구사항을 충족하는 동시에, 이러한 문제를 완화하고 고객이 더 손쉽게 납축전지의 효율적인 리튬 이온 대안을 제공할 수 있도록 지원하고 있다"라고 말했다.

MC33772 은 14V 리튬 이온 배터리뿐 아니라, 48V 배터리 시스템, 고전압 하이브리드 자동차 및 전기 자동차, 전기 자전거, 에너지 저장 시스템을 망라한 광범위한 자동차용 및 산업용 배터리 관리 분야에 적용될 수 있는 최적화된 기능을 탑재하고 있으며 또한 시스템 전자장치 BOM 비용을 절감하는 데 이상적인 솔루션이다. MC33772는 측정 정확도, 확장성, 고속 절연 통신이 최적의 균형을 갖춘 제품으로, 중앙 집중식, 분산형 CAN, 분산형 데이지 체인 시스템을 포함한 다양한 배터리 관리 시스템 토폴로지에서 2Mbps의 고속 배터리 상태 통신을 지원한다.

주요 특징

-  3, 4, 5, 6셀 버전으로 공급

-  5V(SPI)/7V(TPL) ≤ VPWR ≤ 30V 작동, 과도 전압 40V

-  SPI 또는 MC33664 TPL을 사용한 절연 2MHz 차동 통신

-  밀리암페어에서 킬로암페어까지 ±0.5% 정확도의 전류 센서

-  6 셀 차동 셀 전압 측정 및 스택 전압 측정

-  동기화된 셀 전압/전류 측정

-  쿨롱카운터

-  7x ADC/GPIO/온도 센서 입력

-  초기화 시 유효

-  6셀 온보드 300mA 수동 셀 밸런싱 드라이버 및 전용 타이머

-  저전력 모드

- 48핀 QFP 패키지

MC33772는 단일 칩에 기능 검증 및 첨단 진단 기능을 통합하여 엄격한 ISO 26262 ASIL-C 요구사항을 손쉽게 충족할 수 있도록 설계된 제품이다. 또한 프리스케일 배터리 셀 컨트롤러를 사용한 ASIL-D 시스템 수준 구현도 가능하므로, 고객들이 다양한 기능상 안전 개념을 충족하고 안전 시스템 수준 요구사항에 대응할 수 있다. 프리스케일 세이프어슈어(SafeAssure) 기능상 안전 솔루션의 하나인 이 제품군은 ESD, EMC, 저전류 소비, AEC-Q100 자동차 적합성 설계에 대한 엄격한 표준을 충족한다.

공급 상황 및 가격

프리스케일은 KIT33771ASP1EVB, KIT33772ASP1EVB, KIT33664EVB 평가 키트와 함께 MC33771 및 MC33772 배터리 셀 컨트롤러와 MC33664 변압기 물리 계층을 지원하는 하드웨어를 공급한다. 이 보드들은 제품화 기간을 단축하고 제품의 다양한 임베디드 기능이 제공하는 장점을 실현할 수 있도록 설계되었다.

MC33771, MC33772, MC33664 제품은 현재 샘플 공급 중이며, MC33771 및 MC33664 제품은 2015년 제4분기에, MC33772 제품은 2016년 제2분기에 양산이 시작될 예정이다.  MC33771은 수량 1만개 기준으로 권장소비자 가격 최저 $4.86(USD)로 공급될 예정이며, MC33772는 셀 수 및 기능 세트에 따라 권장소비자 가격을 최저 $3.46 (USD)로 공급될 예정이다. 또한 MC33664는 수량 1만개 기준으로 권장소비자 가격 $1.65 (USD)에 공급될 예정이다. 추가 물량에 대해서는 프리스케일 공식 대리점을 통해 문의할 수 있다. 자세한 내용은 http://www.freescale.com/Battery 사이트에서 확인할 수 있다. 

프리스케일 세이프어슈어(SafeAssure) 프로그램: 기능상 안전, 간소화.

프리스케일 세이프어슈어(SafeAssure) 기능상 안전 프로그램은 시스템 제조사들이 ISO(국제 표준화 기구) 26262 및 IEC(국제 전자기술 위원회) 61508과 같은 기능상 안전 표준 준수를 더 쉽게 달성하도록 지원하기 위해 고안되었다. 이 프로그램은 기능상 안전 구현을 지원하도록 최적으로 설계된 프리스케일 하드웨어 및 소프트웨어 솔루션을 중심으로 풍부한 지원 자료 세트가 함께 구성되어 있다. 자세한 내용은 www.freescale.com/SafeAssure 사이트에서 확인할 수 있다.