산업용 에너지 저장 시스템과 48V/96V 애플리케이션 용 리튬 배터리 팩 관리 위한 모든 기능 탑재
ST마이크로일렉트로닉스(STMicroelectronics, 이하 ST)가 성능을 강화한 차량용 배터리 관리 IC인 L9963F를 공개했다. L9963F는 하이브리드(HE) 및 순수 전기(FE) 차량을 비롯해 산업용 에너지 저장 시스템과 48V/96V 애플리케이션에 사용되는 리튬 배터리 팩 관리에 필요한 모든 기능을 갖췄다고 업체 측은 밝혔다.
업체 측에 따르면, L9963F는 업계에서 검증된 L9963E를 기반으로 내부 성능을 개선했으며, 완벽한 호환성으로 기존 L9963 시리즈 사용자들이 하드웨어나 소프트웨어 변경 없이 바로 대체해 사용할 수 있다.
단일 디바이스로 적층 셀 4~14개를 모니터링해 최대 48V 애플리케이션까지 지원한다. 여러 개의 IC를 연결하면 최대 31개의 배터리 팩과 총 434개의 직렬 셀로 구성된 더 큰 규모의 어레이까지 구성할 수 있다는 것이다.
L9963F에 탑재된 쿨롱 카운팅(Coulomb Counting) 기능은 시동 온/오프 상태와 무관하게 배터리 팩의 과전류를 감지한다. ADC 스왑 기능이 포함된 완전 이중화 셀 측정 경로는 안전성을 한층 강화하고 비상 주행(Limp-Home) 기능을 구현한다.
L9963F는 모니터링 대상 배터리에서 직접 전원을 공급받으며, 전압 레귤레이터와 부트스트랩 등 내부 레퍼런스 전압을 안정적으로 생성하고 측정 정밀도를 보장하는 회로가 내장돼 있다. 최대 200mA의 셀 밸런싱 전류를 지원해 배터리 상태를 보호하고, 저전력 동작 모드 진입 후에도 통합 밸런싱 MOSFET 드라이버를 일정 시간 동안 활성 상태로 유지한다. 이러한 사일런트 밸런싱(Silent-Balancing) 모드는 배터리 보호 기능을 계속 유지하면서도 에너지 소모를 최소화한다.
이 디바이스는 범용 I/O(GPIO) 핀 9개와 제어 및 모니터링용 SPI 인터페이스가 탑재됐고, 결함 감지와 알림 기능도 갖췄다. L9963F는 ISO 26262 규격을 준수하며, ASIL-D 등급 기능 안전 애플리케이션을 지원할 수 있도록 설계됐다.
L9963F는 샘플 간 비동기화 지연 시간이 0μs인 완전 동기화 전류 및 전압 샘플링을 제공하며, 0.5V ~ 4.3V 범위에서 최대 오차가 ±2mV에 불과한 16비트 전압 ADC를 통합한다. 여러 IC가 적층된 상태에서도 동기화 정확도가 높게 유지되고, 2.66Mbps의 절연 직렬 통신 인터페이스를 통해 체인 내 첫 번째 디바이스와 31번째 디바이스 간 최대 지연 시간을 4μs로 보장한다는 설명이다.
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