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Nuvoton, 새로운 시리즈 자동차 배터리 모니터링 칩셋 출시

글/반도체네트워크 편집부 2024.02.01

누보톤 테크놀로지 코퍼레이션 재팬(NTCJ)이 배터리 셀의 전압과 온도, 배터리 팩의 전류를 고정밀로 측정하는 자동차 배터리 제어용 4세대 배터리 모니터링 칩셋을 출시한다고 발표했습니다.

탄소 중립 사회 실현을 향한 전기차(EV) 시장의 성장에 따라 자동차 제조업체는 리튬이온 배터리 팩의 안전성 향상과 팩 용량 및 집적도 향상을 통한 전기차 주행거리 연장에 대한 요구를 충족시키고자 노력하고 있습니다. 또한 대량 생산된 배터리를 폐기하지 않고 재사용하는 지속 가능한 사회를 실현하기 위해서는 배터리의 사용 기간을 늘리는 것이 바람직합니다. 이를 위해서는 높은 배터리 용량과 안전성을 확보하는 것은 물론 배터리 온도, 충-방전 전류 등 다양한 배터리 파라미터를 수집해 배터리 수명을 연장하는 기술이 필요합니다.

누보톤 테크놀로지 재팬(NTCJ)은 배터리 셀의 전압과 온도를 정밀하게 측정하는 배터리 모니터링 IC, 배터리 팩의 전류를 정밀하게 측정하고 내부 제어를 감시하는 팩 모니터링 IC, 위 IC와 마이크로 컨트롤러의 인터페이스 역할을 하는 통신 IC로 구성된 4세대 배터리 모니터링 칩셋을 출시합니다.

주요기능:

1. 하나의 IC로 최대 25개의 배터리 셀을 직렬로 관리하여 일반적으로 100~200개의 직렬 배터리 셀로 구성된 자동차 배터리 시스템을 간소화합니다.

NTCJ가 이번에 개발한 배터리 모니터링 IC는 기존 제품 대비 25% 증가한 최대 25개의 직렬 배터리 셀을 측정할 수 있습니다. 적은 부품 수로 고용량-고출력의 BMS를 구축할 수 있기 때문에 배터리 팩의 소형화 및 경량화에 기여합니다.

2. 이중화 측정 시스템과 데이지 체인 통신을 통해 ISO26262의 ASIL-D에 따라 BMS를 쉽게 개발하고 설계할 수 있습니다.

안전성을 높이기 위해 배터리 모니터링 IC와 팩 모니터링 IC의 회로에 이중화 측정 시스템을 도입하여 배터리 파라미터를 측정합니다.

칩셋 IC 간의 데이지 체인 통신은 양방향 링 통신을 채택하여 이상이 감지되는 경우에도 지속적인 통신을 보장합니다. 이러한 이중화는 장애 발생 시 통신 중단을 억제하는 높은 견고성을 가진 시스템을 실현합니다. 이를 통해 자동차 제조업체와 배터리 팩 제조업체는 ISO26262의 자동차 안전 무결성 레벨 D(ASIL-D)를 달성하는 차량용 BMS를 보다 쉽게 개발 및 설계할 수 있습니다.

3. 주차 중 또는 마이크로컨트롤러 절전 상태에서 지속적인 배터리 모니터링이 가능하여 이상 감지 시 시스템 시동 가능

NTCJ의 4세대 칩셋은 저전력 소비 모드로 전환되어 마이크로컨트롤러가 절전 상태에 있는 동안 배터리 상태를 정기적으로 독립적으로 모니터링할 수 있습니다. 배터리 셀의 온도나 전압에 이상이 감지되면 칩셋은 데이지 체인 통신을 통해 마이크로컨트롤러를 절전 해제하여 BMS를 시작합니다.

이 기능을 통해 주차 또는 시스템 절전 상태에서 배터리의 이상 유무를 모니터링할 수 있어 배터리로 인한 시스템 전력 소모를 최소화할 수 있습니다. 다양한 사용 시나리오에 적응할 수 있는 전기차의 안전한 시스템 설계에 기여합니다.

4. 10us 이내의 동기화된 전류 및 전압 측정으로 배터리 셀의 내부 임피던스 계산 정확도가 향상되어 SOC 및 SOH를 정확하게 추정할 수 있습니다.

새로운 칩셋은 배터리 셀의 전압과 배터리 팩의 전류를 10us 이내에 자동으로 동기화하여 배터리의 전력과 내부 임피던스를 더 정확하게 계산하여 BMS가 배터리의 SOC 및 SOH를 정확하게 추정할 수 있도록 합니다.

Nuvoton 소개
누보톤 테크놀로지 코퍼레이션(이하 누보톤)은 혁신적인 반도체 솔루션을 시장에 제공하기 위해 설립되었다. 2008년 7월에 윈본드 일렉트로닉스의 계열사로 분사하여 2010년 9월에 대만 증권거래소(TWSE)에 상장되었다. 누보톤은 마이크로컨트롤러, 마이크로프로세서, 스마트홈, 클라우드 보안, 배터리 모니터링, 부품, 시각 감지, 보안 IC를 사용한 IoT 개발에 주력하고 있으며 산업, 자동차, 통신, 소비자 및 컴퓨터 시장에서 강력한 시장 점유율을 보유하고 있다. 또한 전문 웨이퍼 파운드리 서비스를 제공하기 위해 다양한 공정 기술을 갖춘 6인치 웨이퍼 팹을 보유하고 있다. 유연한 기술, 고급 설계 역량, 디지털 및 아날로그 기술의 통합을 활용하여 고객에게 높은 가성비를 갖춘 제품을 제공한다. 누보톤은 파트너 및 고객과의 장기적인 관계를 중시하며 제품, 프로세스, 서비스의 지속적인 혁신에 전념하고 있다. 누보톤은 미국, 중국, 이스라엘, 인도, 싱가포르, 한국, 일본에 자회사를 설립하여 지역 고객 지원 및 글로벌 경영을 강화하고 있다. 자세한 내용은 http://www.nuvoton.com 에서 확인할 수 있다.