Renesas präsentiert Komplettlösungen für Lithium-Ionen-Batteriemanagement mit vorvalidierter Firmware

Hochentwickelte Powermanagementlösungen mit Fuel Gauge ICs, MCU, vorvalidierter Firmware, Software und Dokumentation vereinfachen das Design von Batteriepacks.

  www.renesas.com

Renesas Electronics Corporation, ein führender Anbieter innovativer Halbleiterlösungen, stellt Komplettlösungen für das Management von Lithium-Ionen-Batterien in einer Vielzahl von batteriebetriebenen Consumer-Produkten vor, darunter E-Bikes, Staubsauger, Robotik und Drohnen. Das R-BMS F (Ready Battery Management System with Fixed Firmware) verkürzt mit seiner bereitgestellten vorvalidierten Firmware die Lernkurve für Entwickler erheblich. Dies ermöglicht die schnelle Entwicklung von sicheren und leistungsfähigen Batteriemanagementsystemen.

Entwickelt für Lithium-Ionen-Batterien mit sowohl 2 bis 4 und 3 bis 10 Zellen in Serie (S) beinhalten die R-BMS-F-Lösungen branchenführende Fuel Gauge ICs (FGICs) von Renesas, einen integrierten Mikrocontroller (MCU) und ein analoges Batterie-Frontend, vorprogrammierte Firmware, Software, Entwicklungstools und eine vollständige Dokumentation. All dies ist in kompletten Evaluierungskits verfügbar, die ab sofort erhältlich sind.

Renesas präsentiert eine Live-Demo seiner neuen BMS-Lösungen auf der Applied Power Electronics Conference (APEC) vom 16. bis 20. März in Atlanta/USA auf dem Renesas-Messestand (Stand-Nr. 2021).

Vorprogrammierte Firmware vereinfacht die Entwicklung
Firmware ist in Batteriemanagementsystemen unverzichtbar, da sie zur Überwachung des Batterieladezustands (State-of-Charge; SoC), State-of-Health (SoH), des Stroms und der Temperatur sowie auch zum aktiven Ausgleich der Batteriezellenspannungen und zur Fehlererkennung genutzt wird. In manchen Fällen verfügen die Entwickler von Consumer-Elektronik jedoch nicht über das hochspezialisierte Fachwissen, das für die Entwicklung der Regelalgorithmen erforderlich ist. Diese stellen sicher, dass die Batterien in einem sicheren Temperaturbereich betrieben werden und gewährleisten eine ausreichende Batterielebensdauer über viele Lade- und Entladezyklen.

Die R-BMS-F-Lösungen von Renesas beinhalten eine vorgetestete Firmware, um mit der in dem FGIC integrierten MCU zusammenzuarbeiten. Die Firmware enthält wichtige vorprogrammierte Funktionen, um die Batterielebensdauer zu maximieren und einen sicheren Betrieb zu gewährleisten. Dazu gehören Zellausgleich, Stromregelung und die Überwachung von Spannung und Temperatur. Für zusätzliche Flexibilität bietet das Batteriemanagementsystem Entwicklern die Möglichkeit, viele Parameter über eine grafische Benutzeroberfläche (GUI) einzustellen. So können sie die Lösung an spezifische Anforderungen anpassen und für unterschiedliche Zellchemien einstellen, ohne dabei eine vollständig integrierte Entwicklungsumgebung (IDE) zu benötigen.

„Eine der größten Herausforderungen bei der Entwicklung von leistungsstarken Powermanagementlösungen ist die komplexe Aufgabe der Firmwareentwicklung und Validierung“, so Chris Allexandre, Senior Vice President und General Manager of Power bei Renesas. „Nicht alle haben das Fachwissen oder die internen Ressourcen, um eigene Algorithmen zu schreiben. Unser All-in-One-Batteriemanagementsystem R-BMS F macht diesen Prozess überflüssig. Es liefert eine marktreife Powerlösung, die ohne spezialisiertes technisches Wissen in der MCU-Programmierung oder für hochentwickeltes Batteriemanagementdesign auskommt.“

Allumfassende Evaluierungskits ab sofort verfügbar
Beide R-BMS-F-Lösungen beinhalten ein komplettes Evaluierungskit mit der gesamten Hardware, Software, Tools und Dokumentation, die zum Entwicklungsstart erforderlich sind. Die Hardware des R-BMS F basiert auf der FGIC-Lösung von Renesas, die ein analoges Battery-Frontend und eine extrem stromsparende RL78-MCU in einem kleinen Gehäuse vereint. Der Analogteil liefert genaue Messungen von Zellspannung, Strom und Temperatur, steuert die externen MOSFETs und wandelt analoge Daten in digitale Signale um. Der digitale Bereich enthält die synchronen Funktionen, einschließlich der Haupt-CPU, Taktgeber, Timer und serielle Schnittstellen.

Die Evaluierungskits umfassen außerdem: vorprogrammierte Firmware, die in einem integrierten Flash-Speicher gespeichert ist und mit der sich die Parameter der Batteriepacks und der Zellchemie flexibel einstellen lassen; eine USB-System-Management-Bus-Schnittstelle (SMBus); GUI-basierte Software; Verbindungskabel für die Kommunikation mit dem Host-System; dedizierte Entwicklungswerkzeuge zur Parametereinstellung; eine vollständige Dokumentation, inklusive Schaltplänen und einer Engineering-Stückliste (eBOM). Mit diesen Ressourcen können Entwickler intelligente Powermanagementsysteme zuverlässig weiterentwickeln, die den Batterieverbrauch sicher überwachen, eine lange Lebensdauer liefern und gleichzeitig umweltfreundlicher sind. Renesas plant, alle schlüsselfertigen R-BMS-F-Lösungen in alle künftigen FGICs zu integrieren.

Lösung für 2 bis 4 Zellen in Serie (RTK0EF0163DK0002BU)
Das R-BMS F für zwei bis vier Zellen in Serie (~8 V bis 16 V) basiert auf dem RAJ240055 FGIC für Lithium-Ionen-Batterien. Zielapplikationen sind Staubsauger, Saugroboter, Consumer- und Medizinanwendungen. Renesas stellt dank der Kombination des FGICs mit anderen Bausteinen aus seinem Portfolio die Saugroboterlösung Smart Robot Vacuum Cleaner | Renesas bereit.

Lösung für 3 bis 10 Zellen in Serie (RTK0EF0136DK0002BU)
Das R-BMS F für drei bis zehn Zellen (~12 V bis 40 V) basiert auf den FGICs für Lithium-Ionen-Batterien RAJ240100 und RAJ240090. Es ist auf Zielapplikationen wie E-Bikes, E-Mobilität, Staubsauger, Robotik, Drohnen, Industrie-, Consumer- und Medizinanwendungen ausgelegt.

Renesas kombiniert diese FGICs mit anderen Bausteinen aus seinem Portfolio, um das “Wall to Battery Low Power Energy Storage System” und die “USB-PD All in One Battery and Charging Solution” bereitzustellen. Die Winning Combinations sind technisch ausgereifte Systemarchitekturen bestehend aus miteinander kompatiblen Bausteinen, die nahtlos zusammenarbeiten. Sie ermöglichen ein optimiertes, risikoarmes Design für eine schnelle Markteinführung. Renesas bietet mehr als 400 Wining Combinations mit einer breiten Palette an Produkten aus seinem Portfolio an. Kunden können damit ihren Entwicklungsprozess beschleunigen und ihre Produkte schneller auf den Markt bringen. 

www.renesas.com

  Fordern Sie weitere Informationen an…