ROHM旗下蓝碧石半导体开发出非常适用于市场日益扩大的
电动自行车等LEV※1的、支持13节电池的锂离子电池监控LSI"ML5245"
~有助于缩短锂离子电池组的开发周期、提高可靠性与安全性~

<概要>

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全球知名半导体制造商ROHM集团旗下蓝碧石半导体开发出支持13节串联电池的锂离子电池监控LSI"ML5245",非常适用于市场日益扩大的电动自行车、电动平衡车及电动购物车等LEV的锂离子电池组。

ML5245是支持多达13节串联电池、无需微控制器控制的独立型电池监控LSI。由于无需专业且耗时耗力的微控制器程序开发,从而使电池组的开发更容易,有助于缩短客户的产品开发周期。另外,在电池监控LSI的基本功能基础上,还增加温度检测功能、充放电用FET (NMOS-FET) 的过热防止功能、放电用FET的强制OFF功能、电池电压读取功能四大功能,不仅具备电池监控功能,更加入外围电路的功能,进一步提高了系统的可靠性以及电池组的安全性。不仅如此,影响长期存放时电量消耗的关断时消耗电流仅为0.1μA。

本LSI于2017年4月开始出售样品(样品价格 800日元/个:不含税),计划于2017年7月起以月产10万个的规模进行量产。前期工序的生产基地为蓝碧石半导体宫崎株式会社(日本宫崎县),后期工序的生产基地为ROHM Integrated Systems (Thailand) Co., Ltd. (泰国)。

蓝碧石半导体今后将利用多节电池串联结构的锂离子电池组用电池监控LSI,继续满足客户对工业设备市场的高电压电池监控系统的需求。

<背景>

据了解,在市场规模显著扩大的中国,电动自行车的销售台数已达3,000万台/年※2以上,其中使用锂离子电池的电动自行车的销售台数约270万台/年※2,包括新兴国家在内,未来的需求增长均备受期待。

而另一方面,锂离子电池的应用最为普及的智能手机,发生过电池组自燃和过热等问题,因此对电动自行车等的锂离子电池组的安全性要求也越来越高。

作为其应对措施,以往是通过对电池监控LSI增加外围电路的形式来确保电池组的安全,而新开发的ML5245集成了这些外围电路功能,从而可实现系统的小型化与更高可靠性,并进一步提高电池组的安全性。

新产品 ML5245主要目标

<新产品特点>

1. 采用独立型设计,使锂离子电池组的开发更容易

"ML5245"采用无需微控制器控制的独立型设计,不需要进行微控制器的程序,使电池组的开发更容易,有助于缩短客户产品的开发周期。

2. 搭载多种功能,使锂离子电池组的安全性更高

在以往电池监控LSI具备的各节电池的过充电/过放电、充放电过电流、短路电流的检测功能基础上,搭载以下功能,提高了电池组的安全性。由此,减少了组成电池组的外围电路和元器件数量,实现了小型化和更高可靠性。

以往的系统配置

内置温度检测功能

搭载通过电池模块中安装的温度传感器直接检测模块内温度,来监测并保护高温/低温状态的功能。这些检测功能无需微控制器控制,即可控制充放电用FET的ON/OFF。

内置充放电用FET过热防止功能

电动自行车等有时会在电池组内流过超过30A~50A的大电流,因此作为充放电用FET的体二极管注1的过热对策,往往采用多个FET并联连接(散热对策用FET)措施,存在安装面积和尺寸增加的课题。"ML5245"通过内置当充放电用FET的体二极管超过一定量的电流时FET即导通的功能,来防止过热,因此不需要散热对策用的FET。

内置充放电用FET强制OFF功能

当锂离子电池组以外的系统发生异常时,需要安全停止电池组的工作。对此,增加了从外部MCU等输入信号、强制使充放电控制用FET关断的功能。

搭载电池电压读取功能

"ML5245"搭载了输出各节电池电压的功能。例如,利用外部微控制器,使用从本LSI输出的各节电池的电压值,可计算电池组的剩余电量,预测各节电池的寿命。

3. 关断时的消耗电流低

"ML5245"与本公司的其他电池监控LSI一样,实现了关断时的业界最低消耗电流0.1μA(typ.)。因此,可使电池组存放时的电流损耗保持在最低限度,从而实现电池组的长期保管。

【规格】
项目 规格
支持电池节数 最多13节串联电池
过充电/过放电检测精度 过充电检测电压精度 ±15mV (25°C)
过放电检测电压精度 ±50mV (25°C)
放电过电流/充电过电流检测精度 放电过电流检测精度 ±10mV (25°C)
充电过电流检测精度 ±10mV (25°C)
短路电流检测精度 ±15mV (25℃)
温度检测功能 放电禁止温度 70°C以上
充电禁止温度 50°C以上、-5°C以下
检测电压、检测延迟时间的设置 电压检测延迟时间和短路电流检测延迟时间通过外部电容来设置,
其他通过掩膜选项来设置
电压监控功能 各节电池电压的1/2输出到VMON引脚
NMOS FET过热防止功能 通过FET体二极管流过的充放电电流来防止过热
放电FET的强制OFF功能 通过DOFF引脚输入,强制关断放电FET
消耗电流 正常工作时 25µA (Typ.值)
关断时 0.1µA (Typ值)
工作电源电压 +7~+80V
工作温度 -40~+85°C
封装 30引脚 SSOP (9.4mm × 7.6mm)
【销售计划与应用领域】
产品名 ML5245
销售计划 样品出售时间 2017年4月起
样品价格(参考) 800日元(不含税)
量产销售计划 2017年7月起
评估板 2017年7月起
应用领域 电动自行车等LEV、园林用工具

<术语解说>

注1 体二极管
MOS-FET的源极-漏极间生成的寄生二极管。N-MOS是电流从源极流向漏极,P-MOS是电流从漏极流向源极。