텍사스인스트루먼트(TI)는 트랙션 인버터 시스템용 온도 센서를 출시하고 완벽히 테스트를 끝낸 배터리 관리 시스템(BMS) 레퍼런스(reference) 설계를 제공한다고 9일 밝혔다.

TI가 제공하는 레퍼런스 설계와 IC 제품을 활용하면 이산화탄소(CO2) 배출을 줄일 수 있고, 하이브리드카(HEV) 및 전기차(EV)의 주행거리를 늘릴 수 있다.

확장 가능한 BMS 레퍼런스 디자인

TI가 만든 레퍼런스 디자인은 최신 정밀 배터리 모니터 IC 'BQ79606A-Q1'와 밸런서 IC를 기반으로 한다. 6개부터 96개까지 직렬 셀 감시 회로를 확장할 수 있다.

데이지 체인 구성으로 3개~378개 직렬 셀로 구성된 12V~1.5kV 리튬이온 배터리 팩에 적합하다.

'BQ79606A-Q1'는 온도, 전류, 전압을 정확하게 모니터링해 배터리 수명과 주행거리를 극대화한다. 안전 상태 통신 기능을 포함하고 있어 ISO 26262의 ASIL D 등급을 충족할 수 있다.

트랙션 인버터 시스템으로 신뢰할 수 있는 열 관리

전기차의 트랙션 인버터와 배터리를 통해서 수 킬로와트(kW)의 전력을 필터링하다 보면 고온으로 인해 고가의 민감한 파워트레인 장치들이 손상될 위험이 있다. 

정밀 아날로그 출력 온도 센서 신제품인 'TMP235-Q1'은 48V 스타터 제너레이터와 같은 파워트레인 시스템을 과열로부터 보호해 준다. 저전력이면서 대기정지 전류(Quiescent Current) 소모량도 9㎂로 낮고 정확도는 ±2.5℃로 온도가 급등할 때 등의 상황에 대해 적합하게 대처할 수 있다.

최근 출시한 게이트 드라이버 'UCC21710-Q1'과 'UCC21732-Q1'를 이 센서와 결합해 사용하면 더 작고 효율적인 트랙션 인버터를 설계할 수 있다. 이들 디바이스는 절연게이트양극성트랜지스터(IGBT) 및 실리콘 카바이드(SiC) 기반 전계효과트랜지스터(FET) 용으로 센싱 기능을 통합한 최초의 절연형 게이트 드라이버 제품으로 최대 1.5kVRMS로 동작한다. 

이를 통해 우수한 시스템 신뢰성을 제공하며 5.7kV 정격 절연 전압으로 12.8kV를 넘는 우수한 절연 서지 보호가 가능하다. 또한 과열 상태를 신속하게 감지할 수 있으며 안전하게 시스템을 셧다운 할 수 있다.

TI는 IGBT/SiC 게이트 드라이버 용으로 전원 스테이지를 통합, 곧바로 자동차 12V 배터리로 구동할 수 있도록 바이어스 전원 레퍼런스 디자인을 제공한다. 

이 레퍼런스 디자인은 100V 1.5A 내압의 통합 금속산화물 반도체전계효과트랜지스터(MOSFET)를 내장한 65-VIN PSR 플라이백 컨버터인 'LM5180-Q1'을 기반으로 한다. 역 극성 보호(reverse-polarity protection), 전기 트랜션트 클램핑, 과전압 및 저전압 보호 회로를 포함하고 있다.