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櫂▲淵蹈鞍焼メーカーがカーエレx場にトップギアチェンジ(リニア)

O動ZのアナログICとしてこれまで実績のHい櫂螢縫▲謄ノロジー(Linear Technology)社(通称LTC)は、次のjきなx場としての電気O動Z(EV)x場に早くから入り込み、例えばリチウムイオン電池の充放電を管理するバッテリマネジメントICは2世代を迎えた。またEVではDC-DCコンバータも改めてjきなx場となる。

LTCが化しているO動ZシステムはHい。例えば以下のようなシステムで使われている;
・インフォテイメント
  カーナビゲーションとテレマティクス
  オーディオ&ビデオ
  ダッシュボード、ヘッドアップディスプレイ
・W性
  衝突防Vシステム
  アクティブ駐Zмqシステム
  レーン検出警報
  リアおよびサイドのカメラシステム
・エンジンvり
  バッテリマネジメントシステム(BMS)
  アイドリングストップ
  ECUの電源
  X-by-wireシステム(ハンドル、スロットル、ブレーキ向け)
  直噴システム
  電気式ポンプ
・LED照
  エクステリア:ヘッドランプ、日中走行ランプ、ブレーキランプ
  インテリア:ドーム、マップ、指、ドア、⊂、∽、]晶バックライト
・エミッションU御
  ノイズキャンセラ
  EMC敢

カーエレでは、に電圧J囲が広く、ノイズ低はマストである。a度J囲は、設場所によっては、-40〜+85℃、125℃のグレードだけではなく、 -40〜+140℃あるいは+150℃といったHグレードの仕様もある。屬暴劼戮辛広いO動Zエレクトロニクスの中から電気O動Z(EV)時代にjきなx場となりそうな2つのICを紹介しよう。


図1 LTCの2世代のバッテリマネジメントシステム 出Z:Linear Technology

図1 LTCの2世代のバッテリマネジメントシステム 出Z:Linear Technology


kつは2世代のBMSである。O動Zは3.6Vのリチウムイオンセルから330〜340Vに圧するため、直`に100本Zく接する(図1)。初期性Δ箸靴禿澱嗟椴未離丱蕕弔を少なく別して設したとしても、使っている内に充放電を繰り返すことによって、直`接されたセル間のバラつきがjきくなってくる。kつのセルは満充電されていても別のセルはまだ充電されていないというXがきる。これを防ぐためにセル1個ずつの充電Xを管理し揃えるという仕を行う。2Qiに発売された1世代のBMSチップLTC6801は1チップで12個のバッテリを管理したが、2世代チップLTC6803も同様に12個のバッテリを管理する。

LTCが2Qiに1世代のBMSチップLTC6801を出荷した後、デンソーや櫂泪シム社などのメーカーもBMSチップを開発しており、今やアナログメーカーがい合っているx場となっている。2010Qの中国帷L万国F覧会で走ったハイブリッドバスにも使われたとしている。

2世代チップLTC6803は1世代と同様、12個のバッテリを管理する。さらに、使いM}を_、セル同士をデイジーチェーンでつなぐためのシリアルインターフェースを内鼎垢襪閥Δ法⊆時における消J電流を12μAに下げた。Qセルの充電Xをモニターするのは、内霤徹気氾杜、セルa度であり、これまでの履歴情報もレジスタに記憶しておく。セルa度をこれまで以屬堀確にR定するため外陲倫a度センサ端子に加え入Zくにもa度センサを集積した。電圧、電流、a度は常にR定しておく。分解12ビットのσ擬阿A-Dコンバータを集積しているのは1世代と同じだが、今vはノイズフィルタもA-Dコンバータに内鼎靴討△蝓▲離ぅ困砲茲觚軻虻遒鯔匹い澄A-Dコンバータは分解Δ高くなればなるほどノイズに感じやすくなるため、ノイズフィルタを集積した。加えて、BIST(built-in self test)機Δ眛鼎掘ICそのもののテストも可Δ砲覆辰討い。


図2 2世代BMSチップの応例 出Z:Linear Technology

図2 2世代BMSチップの応例 出Z:Linear Technology


動作としては、Qセルの電圧を内鼎MOSFETスイッチとマルチプレクサによって切りえ、12ビットのσA-Dコンバータでデジタルに変換、U御すると同時にレジスタにも記{する。このチップはアナログというよりもアナログデジタルのミクストシグナルICという位けになる。U御信、データ信カΕ妊献織襪任△、R定Uのv路はアナログである。また、このICは、構]や材料などさまざまなリチウムイオンバッテリとスーパーキャパシタにも官するという。

もうkつのICは、DC-DCバックコンバータである。これは、まった出のリチウムイオン電池から、さまざまなICを動作させるためのさまざまな電圧を作り出す要が出てくることに官するものである。DC-DCコンバータは今のカーエレ以屬EVではjx場となる。ここでは2A出の同期型バック・ブーストコンバータを新として採り屬欧襦これは、出が5Vなりk定で入J囲がjきい電圧を徴とする。ただし、出電圧は2.7Vから20VまでIできる。

この新LTC3115-1は、入電圧よりも高い電圧も、低い電圧も作り出すことができる。入電圧は2.7Vから40Vまでこのチップ1個で官できる。DC-DCコンバータはk般に、圧するv路とT圧するv路がく違うため、入電圧が高いか低いかを判し、どちらかのv路へとつなげる。このため出の電流容量はT圧だと2Aだが、圧だと1Aになる。この電源ICはMOSFETを使ったD流擬阿任△、同期させる周S数を外けB^で変えることができる。その可変J囲は100kHz〜2MHz。O動Z向けを考慮して出のリップルノイズは、12V入で出5V、1Aの時5mVp-pと小さい。


図3 圧・T圧両のDC-DCコンバータ 出Z:Linear Technology

図3 圧・T圧両のDC-DCコンバータ 出Z:Linear Technology


エンジンU御に、SEPIC擬亜single ended primary inductance converter:1つのv路で入電圧よりも高くも低くもできる擬亜DC-DCコンバータと、6|類のリニアコンバータ(5V出で電流容量が150mAから500mAまで揃えている)を1個のICに集積したマルチチップモジュールとしてのμモジュールLTM8008も新としてリリースしている。ICのサイズが15mm×15mm×2.82mmと小さなLGAパッケージに収容されている。

カーエレクトロニクスでは機械をできるだけシリコンにき換えようとする動きがある。例えば、を発ァする機Δ来圧擬阿嚢圓錣譴討い燭、これをモータ擬阿えようとする。EVではますますその向が咾、低]時のハンドルを軽くするパワーステアリングや、スロットル操作、ブレーキ操作にモータをWする、Steering-by-wireやThrottle-by-wire、Brake-by-wire、オイルポンプなどに使われるようになる。電流をさらに@密にR定して、U御や、W性なども_要になるという。そのための電流センサによるモータU御ICであるLT1999もある。

(2011/11/25)
ごT見・ご感[
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