Soluzioni avanzate di gestione dell’energia includono IC per la misurazione del carburante, MCU, firmware pre-validato, software e documentazione per semplificare drasticamente la progettazione dei pacchi batteria.
Renesas Electronics ha introdotto oggi soluzioni complete per la gestione di pacchi batteria agli ioni di litio in una vasta gamma di prodotti di consumo alimentati a batteria, come e-bike, aspirapolvere, robotica e droni. Con il firmware pre-validato fornito, il sistema R-BMS F (Ready Battery Management System con Fixed Firmware) ridurrà significativamente la curva di apprendimento per gli sviluppatori, consentendo una progettazione rapida di sistemi di gestione delle batterie sicuri ed efficienti dal punto di vista energetico.
Progettate per batterie agli ioni di litio in configurazioni da 2-4 e 3-10 celle in serie, le soluzioni R-BMS F includono gli IC per la misurazione del carburante (FGIC), un microcontrollore integrato e un front-end analogico per batterie, firmware pre-programmato, software, strumenti di sviluppo e documentazione completa – tutto disponibile in kit di valutazione completi già pronti per la spedizione.
Renesas presenterà una dimostrazione live delle nuove soluzioni BMS alla Applied Power Electronics Conference (APEC) ad Atlanta, GA, dal 16 al 20 marzo presso lo stand #2021.
Firmware pre-programmato per semplificare lo sviluppo
Il firmware è essenziale nei sistemi di gestione delle batterie poiché viene utilizzato per monitorare lo stato di carica (SoC), lo stato di salute (SoH), la corrente e la temperatura delle batterie, oltre a bilanciare attivamente le tensioni delle singole celle e rilevare guasti. In alcuni casi, tuttavia, gli sviluppatori di elettronica di consumo potrebbero non disporre delle competenze necessarie per scrivere algoritmi di controllo che mantengano le batterie in una regione di temperatura sicura e garantiscano una durata adeguata della batteria attraverso molti cicli di carica/scarica.
Le soluzioni R-BMS F di Renesas includono firmware integrato e pre-testato progettato per funzionare con l’MCU integrato negli FGIC. Il firmware include funzioni critiche pre-programmate per massimizzare la durata della batteria e garantire un funzionamento sicuro.
Queste includono il bilanciamento delle celle, il controllo della corrente e il monitoraggio della tensione e della temperatura. Per una maggiore flessibilità, il sistema di gestione delle batterie consente agli sviluppatori di impostare molti parametri per soddisfare requisiti specifici e adattare la soluzione per diverse chimiche delle celle tramite un’interfaccia utente grafica (GUI), senza la necessità di un ambiente di sviluppo integrato (IDE) completo.
“Uno dei maggiori colli di bottiglia nella progettazione di soluzioni avanzate di gestione dell’energia è il compito complesso dello sviluppo e della validazione del firmware”, ha dichiarato Chris Allexandre, Senior Vice President e General Manager della divisione Power di Renesas. “Non tutti hanno le competenze o le risorse interne per scrivere i propri algoritmi. Il nostro sistema di gestione delle batterie R-BMS F tutto-in-uno elimina questo processo e fornisce soluzioni energetiche pronte per il mercato che funzionano senza richiedere conoscenze tecniche specializzate nella programmazione di MCU o nella progettazione avanzata della gestione delle batterie.”
Kit di valutazione completi per iniziare subito lo sviluppo
Entrambe le soluzioni R-BMS F contengono un kit di valutazione completo, che include tutto l’hardware, il software, gli strumenti e la documentazione necessari per iniziare a sviluppare. L’hardware alla base del R-BMS F è la soluzione FGIC di Renesas, che combina un front-end analogico per batterie e un MCU RL78 a bassissimo consumo in un unico pacchetto di piccole dimensioni.
La parte analogica fornisce misurazioni accurate della tensione delle celle, della corrente e della temperatura, oltre a controllare i MOSFET esterni e convertire i dati analogici in segnali digitali. La sezione digitale ospita funzioni sincrone, tra cui la CPU principale, gli orologi, i timer e le interfacce seriali.
Nei kit di valutazione sono inclusi anche: firmware pre-programmato memorizzato nella memoria flash integrata con la flessibilità di impostare i parametri del pacco batteria e della chimica delle celle; l’interfaccia USB System Management Bus (SMBus); software basato su GUI; cavi per comunicare con il sistema host; strumenti di sviluppo dedicati per l’impostazione dei parametri; documentazione completa, inclusi schemi e una distinta base ingegneristica (eBOM).
Con queste risorse, gli sviluppatori possono innovare con sicurezza sistemi di gestione dell’energia intelligenti che monitorano in modo sicuro l’utilizzo della batteria e ne prolungano la durata, riducendo al contempo il loro impatto sull’ambiente. Renesas prevede di includere soluzioni R-BMS F chiavi in mano in tutti i futuri FGIC.
Soluzione per 2-4 celle in serie (RTK0EF0163DK0002BU)
Il R-BMS F per soluzioni da 2 a 4 celle in serie (8V÷16V), destinato a piccoli aspirapolvere, robot aspirapolvere, dispositivi medici e di consumo, funziona con l’FGIC per batterie agli ioni di litio RAJ240055 di Renesas. L’azienda offre la soluzione per robot aspirapolvere Smart Robot Vacuum Cleaner | Renesas combinando questo FGIC con altri dispositivi del suo portafoglio.
Soluzione per 3-10 celle in serie (RTK0EF0136DK0002BU)
Il R-BMS F per soluzioni da 3 a 10 celle in serie (12V÷40V) funziona con gli FGIC per batterie agli ioni di litio RAJ240100 e RAJ240090 di Renesas, con applicazioni target che includono e-bike, e-mobility, aspirapolvere, robotica, droni e sistemi industriali, di consumo e medicali.
Renesas ha combinato questi FGIC con altri dispositivi del suo portafoglio per offrire il sistema di accumulo di energia a basso consumo Wall to Battery e la soluzione completa per batterie e ricarica USB-PD All in One.
Queste Winning Combinations sono architetture di sistema tecnicamente verificate da dispositivi mutualmente compatibili che lavorano insieme in modo fluido per offrire un design ottimizzato e a basso rischio per un time-to-market più rapido. Renesas offre oltre 400 Winning Combinations con una vasta gamma di prodotti del portafoglio Renesas per consentire ai clienti di accelerare il processo di progettazione e portare i propri prodotti sul mercato più rapidamente. Sono disponibili su www.renesas.com/win.
Entrambe le soluzioni R-BMS F sono disponibili oggi in volumi di produzione. Sono altresì disponibili, maggiori informazioni sulle soluzioni R-BMS F per 2-4 celle in serie (RTK0EF0163DK0002BU) e 3-10 celle in serie (RTK0EF0136DK0002BU).
