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STMicroelectronics, BMS 통합 IC L9963 시리즈 소개 전기차 성능 구현 효율적 대응 김용준 기자입력 2020-10-20 16:30:15

STMicroelectronics가 공급하는 IC L9963 시리즈


STMicroelectronics가 전기차 배터리 관리 기술 분야의 주요 파트너들과 BMS 비즈니스를 시작해 축적된 기술을 바탕으로 ASIL-D 등급을 만족하는 IC L9963 시리즈를 출시하며 많은 주목을 받고 있다. 이 제품은 현재 적용되는 전기차 배터리의 전압 시스템을 만족시킬 뿐만 아니라 800V를 구현하는 전기차 내장 시스템에 대응하기 위한 직류 절연 통신이 가능하다. 본지에서는 STMicroelectronics의 기능안전을 위한 BMS 통합 IC L9963 시리즈를 소개한다.

 

 

전기차 내부 전압 효율 운영 IC 공급

전기차 에너지 관리의 핵심요소인 배터리 셀 모니터링 IC 시장은 고효율 배터리 셀의 연구와 함께 성장해 왔으며 앞으로도 배터리 셀의 효율 및 안전성을 높이기 위해 새로운 아이디어를 도출하며 지속적으로 발전할 것으로 전망된다. 


이와 관련 STMicroelectronics(이하 ST)는 전기차 배터리 관리 기술 분야의 주요 파트너들과 BMS 비즈니스를 시작해 ASIC 솔루션 개발 및 기술을 선도해왔으며, 최근 축적된 기술을 바탕으로 ASIL-D 등급을 만족하는 ASSP 제품인 L9963 시리즈 출시했다.


ST Power-Train & Safety FAE 김진우 대리는 “당사가 공급하는 배터리 셀 모니터링 IC 칩인 L9963은 전기차 시스템의 내부 전압을 안정적으로 운영하도록 프로그래밍된 BMS 제품으로 올해 1분기에 출시하며 많은 관심을 받았다”라며 “L9963은 IC 간 절연 통신이 데이지 체인방식으로 최대 15개가 가능하며 특히 400V로 운영되는 배터리의 EV 제품에 적합하게 설계됐다”라고 언급했다.


한편, ST는 전기차 시장에서 800V 시스템의 요구에 대응하고자 직류 절연 통신이 31개 까지 가능한 L9963E를 올해 3분기에 라인업으로 구축했으며 기존 L9963과 MCU와의 절연통신을 위해 필요한 별도의 트랜시버를 구축하기 위해 L9963T도 함께 출시했다.

 

이상적인 배터리 안정 구동력 구현

차량용 BMS는 전압 온도 전류의 모니터링을 통한 배터리의 충전상태 SOC와 수명상태인 SOH를 관리하고 셀 밸런싱과 같은 유효한 기능을 구현할 수 있어야 한다. EV에서 BMS의 주요 기능은 전기차가 안전 구동력을 벗어났을 때 배터리를 보호해야 히며 배터리팩 충전상태와 수명상태를 추산하는 배터리 모니터링 기능을 수행해야 한다. 마지막으로 셀 밸런싱 기술로 배터리 수명 및 용량 향상과 주행거리를 최대화하는 최적화 기능을 제공해야 한다. ST가 공급하는 L9963 시리즈는 이러한 BMS 솔루션을 만족시키며 주목을 받고 있다. 


김진우 대리는 “최대 14개의 셀을 직렬로 일방 및 쌍방향 데이지 체인 구성으로 정확도가 우수한 측정력을 자랑하며 셀모니터링 진단기능을 내장하고 있다. 아울러, 전압·전류 값 진단상황에 관한 직무를 통신으로 지원해 사용 편의성이 높고 기능안전대응을 위한 안전기능이 탑재돼 있다.”라며 “L9963은 모니터링 채널은 최소 4채널부터 사용이 가능하며 배터리 모듈 간 연결부위인 버스 밖 커넥션도 디텍션이 가능하다. 절연통신은 내부 재생버퍼로 구성돼 있으며 40m 이상의 케이블 길이에도 안정적인 통신을 보장하며 L9963T를 구성해 듀얼링구성도 가능하다.”라고 설명했다.


예를 들어 210개의 셀을 모니터링할 경우, 15개의 L9963이 사용되며 전체 전환 시간은 10㎧ 이하이다. 또한 IC 간 절연통신은 트렌스포머방식과 캐페시티브 방식 둘다 가능한데, 트랜스포머 방식은 보드 간 절연통신에 사용되고 캐페시티브 방식은 보드 내 절연통신에 사용된다. 


한편, ST는 L9963의 평가 보드와 시스템 사양을 구현한 시스템 모드 툴을 제공하며 통합 솔루션을 만족시킨다. 특히 기능안전대응을 위한 데이터시터, 어플리케이션 노트, FMEDA, 안전 매뉴얼, 평가 보드, User GUI, EMC Report 등을 제공해 사용자로 하여금 안정적으로 IC를 운영할 수 있도록 제공한다.


김진우 대리는 “앞으로도 ST는 효과적인 IC 개발을 통해 전기차의 내부 시스템을 안정적으로 구현해 전기차 시장의 안정적인 운영에 기여할 것”이라고 밝혔다.


 

김용준 기자
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