HEV/EV のバッテリ管理システム (BMS)

バッテリ管理システム (BMS) ソリューションにおける TI の継続的な革新とシステムに関する専門知識を活用し、電気自動車の普及を世界規模で推進します。

What's next in battery management systems?
電動化に向けた動きにとって、バッテリは非常に重要な要素です。先進的なバッテリ管理システム (BMS) ソリューションは、航続距離、安全性に関する懸念、信頼性、コストなど、普及の障害となっている課題を克服するのに役立ちます。TI は、セル監視、高電圧センシング、電流センシング、接触器制御、高電圧切断、絶縁監視、高電圧インターロックなど、重要性の高い BMS 機能に技術革新を取り入れた画期的な製品の開発に取り組んでいます。

TI のバッテリ管理システムを選択する理由

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航続距離の最大化

高精度のバッテリ監視機能を通じて充電状態をより正確に把握できるほか、高度なワイヤレス バッテリ管理システムにより自動車の重量軽減を実現できます。

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いっそう安全な動作の実現

高度な診断と早期検出機能が、熱暴走や伝搬を防止するのに役立ちます。

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電気自動車 (EV) のより手ごろな価格設定に貢献

TI のテクノロジーを採用すると、リン酸鉄リチウム (LFP) などを含め、複数のバッテリ ケミストリーを使用し、新しい高度なアーキテクチャに移行することができます。

実現に寄与する技術

正確な監視

バッテリ監視集積回路 (IC) は、セルの電圧と温度を測定し、セル バランシングを実施してセルの監視と保護を行います。高精度の監視機能を実現すると、バッテリの使用効率が向上し、充電あたりの航続距離の延長、またはバッテリ サイズの小型化とコスト削減を実現できます。

パック モニタでは、電圧、電流、および温度を高精度で測定し、バッテリ パックの安全性を診断して管理します。TI のバッテリ セル監視 IC とパック モニタは連携して動作し、セルの電圧とパックの電圧および電流を同期方式で測定できるように設計されています。

技術記事
How to design an intelligent battery junction box for advanced EV battery manageme
電圧と電流を効果的に同期することで、正常性、充電状態、および電気インピーダンスの分光計算が正確になるため、EV バッテリを最適な方法で利用することができます。
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技術記事
Conserve battery power in HEV/EVs with automatic host reverse wakeup
特許申請中の TI の wake-up-at-fault (障害発生時のウェークアップ) 技術によって、自動車が駐車している状態や動作していないときにシステム全体をシャットダウンする方法をご確認ください。この方法を採用することで、バッテリの電力を温存し、セル バランシングを改善するとともに、安全性の要件に対応することができます。
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アプリケーション概要
Expanding Functionality of Cell Supervision Unit in Battery Management Systems
クルマの電動化が進むにつれて、高精度のバッテリ監視機能を使用し、最高レベルの機能安全を実現することが重要になります。HEV でバッテリの電力を温存する方法をご確認ください。
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バッテリ セルとバッテリ パックの監視 に関する主な製品
新製品 BQ79718-Q1 プレビュー 車載対応、ASIL-D 準拠、18S (18 個の直列)、高精度バッテリ・モニタ、バランサ、統合型プロテクタ
新製品 BQ79731-Q1 プレビュー 車載対応、バッテリ・ジャンクション・ボックス向け、電圧モニタと電流センサと絶縁インピーダンス・センサ
新製品 ADS131B26-Q1 アクティブ 車載、電流と電圧のセンシング向け、6 チャネル ADC 搭載、高電圧バッテリ パック モニタ

高密度バッテリ パックの実現

ワイヤレス BMS 向けの業界をリードするネットワーク可用性により、電気自動車 (EV) のバッテリ管理に革命をもたらします。独自に評価した機能安全コンセプトを採用することで、自動車メーカーが設計の複雑さを軽減し、信頼性を向上させ、車両重量を削減して航続距離を延長できるようにしています。

利点:

  • 配線ハーネスをなくすことで、システム コストを改善し、製造の複雑さを軽減。
  • 利用可能なスペースを効率的に活用し、高密度のバッテリ パックを設計するための新しいアーキテクチャを実現。
  • 重くて高額でメンテナンスの手間がかかるワイヤをなくし、コネクタの数を減らすことで、さらに高度なオートメーションを実現。組み立てにかかる時間を短縮し、開発を迅速化できます。
ビデオ
バッテリ管理システムにワイヤレスを採用する理由
車載 BMS で 2.4GHz ワイヤレス コネクティビティ技術を使用する利点をご確認ください。
機能安全情報
Functional Safety-Relevant Wireless Communication in Automotive BMS
車載 BMS での機能安全に関連するワイヤレス通信についてご確認ください。
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技術記事
Improve wireless battery management with the industry’s best network availability
電気自動車のワイヤレス BMS でネットワーク可用性が重要な理由を解説します。
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ワイヤレス BMS に関する主な製品
CC2662R-Q1 アクティブ 車載認証済み、ワイヤレス・バッテリ管理システム用途、SimpleLink™ ワイヤレス・マイコン
新製品 BQ79718-Q1 プレビュー 車載対応、ASIL-D 準拠、18S (18 個の直列)、高精度バッテリ・モニタ、バランサ、統合型プロテクタ

バッテリ接続解除システムの安全性と効率が向上

ソフトウェア プログラマブルな統合型接触器ドライバと、パイロ ヒューズ向けの統合型スクイブ ドライバは、診断機能を内蔵しており、よりスマートで、より高度なバッテリ管理システム (BMS) の開発に役立ちます。

利点:

  • 機能安全アプリケーション向けに開発した、診断機能と保護機能を内蔵した統合型ソリューションを使用すると、設計の複雑さを低減できます。
  • 最小の電力損失で、EV システムのより高い電圧をサポートし、HV/EV (ハイブリッド車と電気自動車) の航続距離を延長することができます。
  • パイロ ヒューズ (50μs 未満) を採用すると、高電圧の電流に対する迅速なシャットダウンを実現できます。
技術記事
スクイブ ドライバとコンタクタドライバを活用し、HEV/EV のバッテリ切断システムの安全性と効率を向上させる方法
高速かつ高信頼性の高電圧接続解除を実現できる、接触器ドライバと接続解除ヒューズ ドライバ向けの最新テクノロジーをご覧ください。 
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この機能安全マニュアルは、システム開発者が DRV3901-Q1 を使用して機能安全システムを製作する際に必要な情報を掲載しています。 
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高電圧接続解除ソリューション に関する主な製品
新製品 DRV3901-Q1 アクティブ 車載対応、40V、シングルチャネル、パイロヒューズ ドライバ
新製品 DRV3946-Q1 アクティブ 車載、電流センシング機能と安定化機能搭載、12V 接触器 (リレー) ドライバ

業界をリードする信頼性の実現

業界をリードする信頼性を実現する TI のソリッド ステート リレー (半導体リレー) 製品ラインアップは、電気自動車の安全性の向上に役立ちます。

利点:

  • 電磁リレーに比べて動作寿命が 10 倍の長さになり、信頼性が向上。
  • 電源と信号絶縁機能を内蔵し、システムのサイズとコストを最大 50% 節減。
  • 800V の EV バッテリ管理システムの安全性を向上。ソリッド ステート リレー (半導体リレー) は従来の光学リレーよりもアバランシェ電流に耐性があり、リード リレーによる接続解除機能は必要ありません。
技術記事
How to achieve higher-reliability isolation and a smaller solution size with solid
この新しい絶縁技術は、寿命全体にわたる信頼性の確保、高速なスイッチング速度、低ノイズ、衝撃と振動への耐性、省電力を実現するのに役立ちます。
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アプリケーション概要
Why Pre-Charge Circuits Are Necessary in High Voltage Systems
高電圧システムで事前充電回路が必要な理由をご確認ください。
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アプリケーション・ノート
Cascoding Two TPSI3050 Isolated Switch Drivers to Increase Gate Drive Voltage
2 個の TPSI3050 絶縁型スイッチ ドライブのカスコードによってゲート ドライブの電圧を向上させる方法をご確認ください。
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ソリッド ステート リレー (半導体リレー) に関する主な製品
新製品 TPSI3100-Q1 プレビュー 車載、15V ゲート電圧の供給が可能、デュアル絶縁型コンパレータ搭載、強化絶縁型スイッチ ドライバ
TPSI3050-Q1 アクティブ 車載対応、10V ゲート電源内蔵、強化絶縁型スイッチ・ドライバ
新製品 TPSI2140-Q1 アクティブ 車載対応、2mA のアバランシェ定格、1,200V、50mA、絶縁型スイッチ

機能安全システム認証手続きの効率化

TI のアナログ製品と組込みプロセッシング製品を使用して、ISO 26262 などの機能安全規格が課す厳格な要件に対応できます。機能安全分野の TI の認定エンジニアに加えて、機能安全に関する FIT 率 (平均故障率)、FMEDA (故障モード、影響、および診断分析)、安全認証書、ソフトウェア診断ライブラリなどの資料やリソースが利用できるので、認証プロセスの効率化に役立ちます。

ダウンロード
機能安全情報
Functional Safety-Relevant Wireless Communication in Automotive BMS
車載バッテリ管理システムでの機能安全に関連するワイヤレス通信についてご確認ください。
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ホワイト・ペーパー
自動車用バッテリー管理における機能安全に関する考慮事項
自動車の電動化におけるバッテリ管理分野での機能安全に関して、検討事項をご確認ください。
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ホワイト・ペーパー
IEC 62380 と SN 29500 による機能安全の FIT ベース故障率推定の理解
IEC 62380 および SN 29500 に基づく機能安全 FIT (平均故障率) の基本故障レート推定値についてご確認ください。
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機能安全 に関する主な製品
新製品 BQ79718-Q1 プレビュー 車載対応、ASIL-D 準拠、18S (18 個の直列)、高精度バッテリ・モニタ、バランサ、統合型プロテクタ
BQ79656-Q1 アクティブ 車載対応、ASIL-D 準拠、16S (16 個の直列)、高精度バッテリ・モニタ、バランサ、電流センサ
新製品 TPSI2140-Q1 アクティブ 車載対応、2mA のアバランシェ定格、1,200V、50mA、絶縁型スイッチ

設計と開発に役立つリソース

サポート・ソフトウェア
Electra vehicle's fleet fault predictor and vehicle SoX estimator

Fault prediction with fleet analytics software, developed by the Electra Vehicles Inc., generates synthetic data to illustrate the entire lifespan of the battery, encompassing battery degradation and faults. Paired with TI's wireless BMS and commander BMS units, it uses the power of this (...)

シミュレーション・ツール
MicroNova NovaCarts cell module controller (CMC) simulator for validating battery management systems

The NovaCarts cell module controller (CMC) simulation can simulate up to 35 cell monitoring integrated circuits of the automotive battery cell monitors family. The simulator is connected to the battery management system (BMS) host via a daisy chain interface. Typical applications of the simulator (...)

シミュレーション・ツール
Comemso バッテリ・セル・シミュレータ

バッテリ・セル・シミュレータ (BCS) は、バッテリ管理システム (BMS) の多様なテストを行うためのコア機能です。BMS にとって必須の状態と障害に関するシミュレーションをすべてセル・レベルで実現できます。

HEV/EV のバッテリ管理システム (BMS) 関連の各種リファレンス・デザイン

セレクションツールを使用すると、お客様のアプリケーションやパラメータに最適なリファレンス・デザインをご覧いただけます。

半導体技術は、バッテリ管理と自動車の電動化に不可欠です。TI のチップを使用することで、バッテリ パックの数分の一のコストで航続距離を延長し、安全な運転を実現できます。
– Samuel Wong | テキサス・インスツルメンツ BMS 部門責任者

主要製品

新製品 ソレノイド・ドライバ DRV3946-Q1 アクティブ 車載、電流センシング機能と安定化機能搭載、12V 接触器 (リレー) ドライバ
新製品 ソレノイド・ドライバ DRV3901-Q1 アクティブ 車載対応、40V、シングルチャネル、パイロヒューズ ドライバ
新製品 バッテリ・モニタとバランサ BQ79718-Q1 プレビュー 車載対応、ASIL-D 準拠、18S (18 個の直列)、高精度バッテリ・モニタ、バランサ、統合型プロテクタ
新製品 バッテリ・モニタとバランサ BQ79731-Q1 プレビュー 車載対応、バッテリ・ジャンクション・ボックス向け、電圧モニタと電流センサと絶縁インピーダンス・センサ
新製品 ソリッドステート・リレー (半導体リレー) TPSI2140-Q1 アクティブ 車載対応、2mA のアバランシェ定格、1,200V、50mA、絶縁型スイッチ
車載ワイヤレス接続製品 CC2662R-Q1 アクティブ 車載認証済み、ワイヤレス・バッテリ管理システム用途、SimpleLink™ ワイヤレス・マイコン

技術リソース

ホワイト・ペーパー
ホワイト・ペーパー
Designing Safer, Smarter and More Connected Battery Management Systems
このホワイト ペーパーでは、HV/EV (ハイブリッド車と電気自動車) のパワートレインの変化をもたらすいくつかのトレンドと、バッテリ管理システム (BMS) に関連するテクノロジーが、より安全でよりスマートな自動車の要件に対応できるようにどのように移行を進めているか、という点を検証します。
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ビデオ
ビデオ
BMS テクノロジーによる自動車のスマート化と安全性の向上
ソフトウェア定義自動車へ向かうトレンドに合わせて、BMS も進化しています。よりスマートで、コネクテッド (ネットワーク接続型) を強化した BMS を実現するために、TI がテクノロジーをどのように活用しているかをご覧ください。
ホワイト・ペーパー
ホワイト・ペーパー
バッテリ管理システムのイノベーションによって EV の採用を拡大する方法
このホワイト ペーパーでは、BMS 開発に影響を及ぼすトレンドと、主要なサブシステムがどのように連携して安全性と効率を向上させるかについて詳細に説明します。
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