Home > 회사소개 > 뉴스 릴리스 > Li-ion 전지 감시 LSI ML5238

 

Li-ion 전지 감시 LSI
ML5238

2012 News Release

2012년 10월 26일

최대정격 86.5V, 업계 최대 16셀 대응을 실현한 Li-ion 배터리 보호 LSI 개발

컨트롤러와의 칩 세트로 Li-ion 배터리 팩의 간단한 제어가 가능


개 요

로옴 그룹 라피스 세미컨덕터는 다직렬 셀 구성의 Li-ion 배터리 팩을 탑재하는 시스템용으로 업계 최대※의 16셀 Li-ion 배터리 팩의 제어 및 보호가 가능한 LSI 칩 세트 「 MK5238 」을 개발하였습니다. 기존에 여러 개의 배터리 보호 LSI가 필요했던 시스템에도 1개의 칩 세트로 대응이 가능하여 시스템을 적은 비용으로 실현할 수 있습니다.

본 제품은 배터리 팩의 정보를 수집하여 제어하기 위한 아날로그 프론트 엔드 LSI 「 ML5238 」과 아날로그 프론트 엔드 LSI를 모니터하여 제어하기 위한 마이크로 컨트롤러 LSI 「ML610Q486P」로 구성되어 있습니다. 최대 100mA에 대응하는 셀 밸런스용 스위치를 내장함으로써 셀 밸런스용 외장 회로가 불필요함과 동시에 Li-ion 배터리의 과충전 • 과방전 상태를 검출하고, 외장 충방전 제어용 FET를 직접 구동하여 충방전을 제어할 수 있습니다.

ML5238은 라피스 세미컨덕터 미야자키 (미야자키시), ML610Q486P는 라피스 세미컨덕터 미야기 (미야기현 쿠로카와군)에서 2013년 2월부터 양산 출하를 개시할 예정입니다.


※9월 25일 라피스 세미컨덕터 조사


배 경

오늘날 전세계적인 환경 문제에 대한 대책으로 에너지의 효율적인 이용이 요구되어, 산업기기, 민생기기 분야에서 납축전지를 대신해 에너지 효율이 높은 Li-ion 배터리로의 전환이 가속화되고 있습니다. 그중에서도 최근 전동 자전거의 보급에 따라 기존의 납축전지 대비 환경에 대한 영향 및 배터리 자체의 경량화를 위해 Li-ion 배터리로 차츰 전환되는 케이스가 증가하고 있습니다. 또한, 전동 공구에서도 Li-ion 배터리 팩을 사용한 모델이 증가하고 있습니다.

라피스 세미컨덕터는 이미 Li-ion 배터리 팩의 안전성을 확보하는 배터리 보호 LSI로서 전동 자전거용으로 수요가 높은, 최대 13셀 대응의 " MK5207 " 、" MK5208 " 을 양산하고 있습니다. 아날로그 프론트 엔드용 IC와 마이크로 컨트롤러 칩 세트로 구성하여, 마이크로 컨트롤러의 프로그램을 추가 및 변경함으로써 각각의 시스템의 독자적인 요구를 만족시킬 수 있으므로, 주로 전동 자전거 용도로 채용되고 있습니다.

또한, Li-ion 배터리 중에서도 정극 재료로서 인산철을 사용한 인산철 Li-ion 배터리는 재료에 코발트와 같은 희토류를 사용하지 않으며, 열폭주의 위험성이 적으므로, 안전성이 높아 수요의 증가가 기대되고 있습니다. 그러나, 인산철 Li-ion 배터리는 전압 (3.2∼3.3V)이 일반 Li-ion 배터리의 전압 (3.6∼3.7V)보다 낮으므로, 동일한 전압을 발생시키기 위해서는 사용하는 셀의 수를 증가시켜야 할 필요성이 있어, 대응 셀 수가 많은 배터리 보호 LSI에 대한 요구가 높아지고 있습니다.

신제품의 상세 내용

이러한 요구에 대응하기 위해, 5∼16셀 직렬 구성의 Li-ion 배터리 팩을 탑재하는 시스템용으로 LSI 칩 세트 「MK5238」을 개발하였습니다. 80V 고내압 제조 프로세스를 통해 업계 최대 16셀까지의 Li-ion 배터리 팩에 대응함과 동시에, 동작 시의 소비전류는 기존과 동등하며, 파워다운 시의 소비전류를 zero에 가깝게 억제하여 장기 보관 시 배터리 팩에 대한 부담을 크게 저감하였습니다.

또한, 셀 밸런스용으로는 100mA 대응의 셀 밸런스 스위치를 내장함으로써, 셀 밸런스를 위한 외부 회로가 불필요하여 적은 비용으로 시스템을 구성할 수 있습니다.

뿐만 아니라, 외부 LED를 5개까지 구동할 수 있으며, 배터리 잔량 표시 기능을 용이하게 구성할 수 있습니다. 온도계를 접속하여 최대 8부분의 온도를 모니터할 수 있어 보다 안전한 시스템을 구축할 수 있습니다.

라피스 세미컨덕터는 앞으로도 민생기기, 산업기기용 이외에도 차재 용도의 다직렬 셀 구성의 Li-ion 배터리 팩에 적합한 상품의 라인업 확충을 위해 노력할 것입니다.

특 징

1)   16셀까지의 직렬접속에 대응
• 1chip으로 업계 최대 5∼16 직렬 셀까지의 Li-ion 배터리 팩에 대응.
  타사 제품에 비해 고전압의 시스템을 용이하고 심플하게 구성할 수 있습니다.
  기존의 13셀 Li-ion 배터리로 구성된 시스템에서 16셀의 인산철 Li-ion 배터리로 구성된
  시스템으로의 전환이 용이합니다.
2)   고정밀도 전압 측정
• 셀별 전압을 고정밀도로 측정할 수 있습니다.
   전압 측정 / 검출 정밀도는 ±10mV (typ.치)입니다.
3)   충방전 제어용 FET의 구동 출력
• 충방전 제어용 FET의 게이트 단자를 직접 구동할 수 있으므로 추가 드라이버 IC가 필요하지 않습니다.
4)   저소비전류
• 동작 시 전류를 당사의 기존품과 동등하게 하고, 파워다운 시의 소비전류를 zero에 가깝게 억제함으로써,
  장기 보관 시 배터리에 대한 부담을 줄일 수 있습니다.
    통상 동작 시 : 250µA ( typ )
    파워다운 시 : 0.1µA ( typ )

응용 분야

  • 전동 자전거 ( 특히 인산철 Li-ion 배터리를 사용하는 시스템에 최적 )
  • 전동 공구
  • UPS ( 무정전 전원 장치 )

판매 계획

상품명
MK5238 ( ML5238, ML610Q486P )
※ML5238과 ML610Q486P는 개별로도 판매합니다.
샘플 출하 시기
출하중
샘플 가격
700엔 (세금 별도)
평가 보드 (단품)
공급중 (대여만 대응)
양산 출하 예정
2013년 2월부터

주요 사양

절대최대정격 전압
ML5238 : 86.5V
동작온도 범위
ML5238 : -40°C∼+85°C
ML610Q486P : -40°C∼+85°C
동작 전원전압
ML5238 : +7V∼+80V
ML610Q486P : VDD : +1.6V∼+3.6V, AVDD : +2.2V∼+3.6V
대응 셀 수
5∼16셀
전압 측정 정밀도
±10mV ( typ )
충방전 전류 측정 정밀도
±0.5A ( typ )
MCU IF
SPI
소비전류
통상 동작 시 : 250µA ( typ )
파워다운 시 : 0.1µA  ( typ )
충방전 제어용 FET
N-ch FET ( 직접 구동 )
패키지
ML5238 : 44-pin QFP ( 14.5mm × 13.5mm × 2.25mm ) RoHS 지침 준거, Pb-free
ML610Q486P : 48-pin TQFP ( 9.0mm × 9.0mm × 1.2mm ) RoHS 지침 준거, Pb-free

문의

본 건에 대한 문의는  문의 페이지를 이용하여 주십시오.

※각 릴리스의 기재 내용은 발표일 현재 기준입니다.
이후 예고 없이 변경되는 경우가 있으므로, 양해를 부탁드립니다.