バッテリー管理システム

バッテリー管理システム

バッテリー管理システムの設計では、低消費電力化や小型化などが重要です。ここでは回路構成例などとともに、充電回路部、セルバランス回路部、バッテリー監視回路部などに適した幅広い半導体製品の情報を提供しています。

全体ブロック図

全体ブロック図の中で詳細を確認したいエリアをクリックしてください。当社の提案するサブブロック図へのリンクを表示します。

 DC-DC Converter DC-DC Converter ADC ADC MCU MCU CAN Line CAN Line IC output photocoupler IC output photocoupler High Side () High Side (＋) Low Side (ー) Low Side (ー) Sticking detection Sticking detection Pre charge switch Pre charge switch High side switch High side switch Low side switch Low side switch Sticking detection Sticking detection Sticking detection Sticking detection Isolation Isolation Isolation Isolation DC-DC Converter DC-DC Converter GND fault sensing GND fault sensing GND fault sensing GND fault sensing Wire (H) W Battery Management IC BatteryManagementIC Battery Management IC BatteryManagementIC Charging circuit (Prevention of sticking/Detection of mechanical relay sticking) Battery monitoring circuit Charging circuit (Ground fault sensing circuit) Charging circuit (Ground fault sensing circuit) Passive cell voltage regulation Adding redundancy to communications Battery shutdown circuit
充電回路　固着防止/メカリレーの固着検出

フォトボルタイック出力フォトカプラーを用いて半導体スイッチを構成した充電回路例

フォトリレーを用いてメカリレーの固着検出回路を構成した充電回路例

充電回路 地絡検出回路

フォトリレーを用いて地絡検出回路を構成した充電回路例

パッシブ方式 セル電圧調整

PMICを用いたパッシブ方式のセル電圧調整回路例

PMICを用いないパッシブ方式のセル電圧調整回路例

バッテリー監視回路

フォトリレーとIC出力フォトカプラーを用いたバッテリー総電圧監視回路例

通信への冗長性付加

フォトカプラーを用いて通信の冗長性をもたせた回路例

バッテリーシャットダウン回路

メカリレーを用いたバッテリーシャットダウン回路例

サブブロック図

充電回路　固着防止/メカリレーの固着検出
充電回路 固着防止

フォトボルタイック出力フォトカプラーを用いて半導体スイッチを構成した充電回路例

フォトボルタイック出力フォトカプラーを用いて半導体スイッチを構成した充電回路例
フォトボルタイック出力フォトカプラー
品番
TLX9905
TLX9906
東芝パッケージ名 4pin SO6 4pin SO6
BVS (Min) [Vrms] @ t = 60 [s] 3750 3750
ISC (Min) [µA] @ IF = 10 [mA] 12 12
VOC (Min) [V] @ IF = 10 [mA] 7 7
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充電回路 メカリレーの固着検出

フォトリレーを用いてメカリレーの固着検出回路を構成した充電回路例

フォトリレーを用いてメカリレーの固着検出回路を構成した充電回路例
フォトリレー
品番
TLX9175J
TLX9160T
東芝パッケージ名 4pin SO6 SO16L-T
BVS (Min) [Vrms] @ t = 60 [s] 3750 5000
ION (Max) [A]   0.05
RON (Max) [Ω]   250
IFT (Max) [mA] 3 3
IFC (Max) [mA]    
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充電回路 地絡検出回路
充電回路 地絡検出回路

フォトリレーを用いて地絡検出回路を構成した充電回路例

フォトリレーを用いて地絡検出回路を構成した充電回路例
フォトリレー
品番
TLX9175J
TLX9160T
東芝パッケージ名 4pin SO6 SO16L-T
BVS (Min) [Vrms] @ t = 60 [s] 3750 5000
ION (Max) [A]   0.05
RON (Max) [Ω]   250
IFT (Max) [mA] 3 3
IFC (Max) [mA]    
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パッシブ方式 セル電圧調整
パッシブ方式 セル電圧調整 (PMIC使用)

PMICを用いたパッシブ方式のセル電圧調整回路例

PMICを用いたパッシブ方式のセル電圧調整回路例
汎用小信号MOSFET
品番
SSM3K7002KF
SSM3J168F
SSM3J66MFV
東芝パッケージ名 SOT-346 (S-Mini) SOT-346 (S-Mini) SOT-723 (VESM)
VDSS (Max) [V] 60 -60 -20
ID (Max) [A] 0.4 -0.4 -0.8
RDS(ON) (Max) [Ω] @ |VGS| = 4.5 [V] 1.75 1.9 0.39
極性 N-ch P-ch P-ch
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パッシブ方式 セル電圧調整 (PMICを使用しない場合)

PMICを用いないパッシブ方式のセル電圧調整回路例

PMICを用いないパッシブ方式のセル電圧調整回路例
フォトボルタイック出力フォトカプラー
品番
TLX9905
TLX9906
東芝パッケージ名 4pin SO6 4pin SO6
BVS (Min) [Vrms] @ t = 60 [s] 3750 3750
ISC (Min) [µA] @ IF = 10 [mA] 12 12
VOC (Min) [V] @ IF = 10 [mA] 7 7
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汎用小信号MOSFET
品番
SSM3K7002KF
SSM3J168F
SSM3J66MFV
東芝パッケージ名 SOT-346 (S-Mini) SOT-346 (S-Mini) SOT-723 (VESM)
VDSS (Max) [V] 60 -60 -20
ID (Max) [A] 0.4 -0.4 -0.8
RDS(ON) (Max) [Ω] @ |VGS| = 4.5 [V] 1.75 1.9 0.39
極性 N-ch P-ch P-ch
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バッテリー監視回路
バッテリー監視回路

フォトリレーとIC出力フォトカプラーを用いたバッテリー総電圧監視回路例

フォトリレーとIC出力フォトカプラーを用いたバッテリー総電圧監視回路例
フォトリレー
品番
TLX9175J
TLX9160T
東芝パッケージ名 4pin SO6 SO16L-T
BVS (Min) [Vrms] @ t = 60 [s] 3750 5000
ION (Max) [A]   0.05
RON (Max) [Ω]   250
IFT (Max) [mA] 3 3
IFC (Max) [mA]    
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IC出力フォトカプラー
品番
TLX9304
TLX9309
TLX9310
TLX9378
TLX9376
東芝パッケージ名 5pin SO6 5pin SO6 5pin SO6 5pin SO6 5pin SO6
BVS (Min) [Vrms] @ t = 60 [s] 3750 3750 3750 3750 3750
VCC / VDD (Min) [V] 4.5     4.5 4.5
VCC / VDD (Max) [V] 20 30   5.5 5.5
ICC / IDD (Max) [mA]          
出力方式          
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通信への冗長性付加
通信への冗長性付加

フォトカプラーを用いて通信の冗長性をもたせた回路例

フォトカプラーを用いて通信の冗長性をもたせた回路例
トランジスター出力フォトカプラー
品番
TLX9291A
TLX9185A
TLX9000
TLX9300
TLX9188
東芝パッケージ名 SO4 4pin SO6 SO4 4pin SO6 4pin SO6
BVS (Min) [Vrms] @ t = 60 [s] 3750 3750 3750 3750 3750
VCEO (Max) [V] 80 80 40 40 200
Topr [°C] -40 to 125 -40 to 125 -40 to 125 -40 to 125 -40 to 125
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バッテリーシャットダウン回路
バッテリーシャットダウン回路

メカリレーを用いたバッテリーシャットダウン回路例

メカリレーを用いたバッテリーシャットダウン回路例
アクティブクランプ内蔵MOSFET
品番
SSM3K347R
SSM3K337R
東芝パッケージ名 SOT-23F SOT-23F
VDSS (Max) [V] 38 38
ID (Max) [A] 2.0 2.0
RDS(ON) (Max) [Ω] @ |VGS| = 4.5 [V] 0.41 0.176
極性 N-ch + Active Clamp Zener N-ch + Active Clamp Zener
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ローサイドスイッチ / ハイサイドスイッチ (～1 A)
品番
TPD1044F
TPD1054F
TPD1052F
東芝パッケージ名 PS-8 PS-8 PS-8
VBB (Max) [V]      
VCC (Max) [V]      
IO (Max) [A]   1.0 0.8
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ローサイドスイッチ / ハイサイドスイッチ (1～5 A)
品番
TPD1058FA
TPD1055FA
東芝パッケージ名 WSON10 WSON10
VBB (Max) [V]    
VCC (Max) [V]    
IO (Max) [A] 6.0 3.0
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汎用小信号バイポーラートランジスター
品番
2SA1832
2SC4738
2SC4116
2SA1586
2SC2712
2SA1162
東芝パッケージ名 SOT-416 (SSM) SOT-416 (SSM) SOT-323 (USM) SOT-323 (USM) SOT-346 (S-Mini) SOT-346 (S-Mini)
VCEO (Max) [V] -50 50 50 -50 50 -50
IC (Max) [A] -0.15 0.15 0.15 -0.15 0.15 -0.15
極性 PNP NPN NPN PNP NPN PNP
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小信号抵抗内蔵型トランジスター (BRT)
品番
RN1907FE
RN2907FE
RN1901
RN2901
東芝パッケージ名 SOT-563 (ES6) SOT-563 (ES6) SOT-363 (US6) SOT-363 (US6)
VCEO (Q1) (Max) [V] 50 -50 50 -50
VCEO (Q2) (Max) [V] 50 -50 50 -50
IC (Q1) (Max) [A] 0.1 -0.1 0.1 -0.1
IC (Q2) (Max) [A] 0.1 -0.1 0.1 -0.1
極性 (Q1) NPN PNP NPN PNP
極性 (Q2) NPN PNP NPN PNP
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TVSダイオード (CAN通信用)
品番
DF3D18FU
DF3D29FU
DF3D36FU
東芝パッケージ名 SOT-323 (USM) SOT-323 (USM) SOT-323 (USM)
VESD (Max) [kV] +/-30 +/-25 +/-20
IR (Max) [µA] 0.1 0.1 0.1
Rdyn (Typ.) [Ω] 0.8 1.1 1.5
CT (Typ.) [pF] @ VR = 0 [V], f = 1 [MHz] 9 9 6.5
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ソリューション提案

半導体製品を選定する際のポイントや各製品の特長を解説している資料です。部品選定にご活用ください。

ソリューション提案
SolutionProposal_Battery Management System for Automotive / English (PDF:1.7MB)
SolutionProposal_Battery Management System for Automotive / Japanese (PDF:2.2MB)

ドキュメント

その他のドキュメントは以下ページをご確認ください。

開発／設計支援

スイッチング電源回路ライブラリー

電源回路の基本的なトポロジーが多数準備されており、トポロジーの選択およびシミュレーション回路のダウンロードができるサービスです。

スイッチング電源回路ライブラリー
モーター駆動回路ライブラリー

３相インバータ回路などモーター駆動回路の基本的なトポロジーが準備されており、トポロジーの選択およびシミュレーション回路のダウンロードができるサービスです。

モーター駆動回路ライブラリー
EDA/CADモデル ライブラリー

製品の基板を開発する際に使用するシミュレーションデータ、パッケージの3Dモデル、ランドパターンモデル（2Dモデル）を提供しています。

EDA/CADモデル ライブラリー
MCU Motor Studio

TXZ+TM アドバンスクラスマイコン専用のモーター制御PCツールとモーター制御ファームウェアから構成されたソフトウェア開発キットです。

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