エネルギー ストレージ システム

バッテリ管理、センシング、電力変換に関する TI の技術を活用すると、信頼性が高く効率的なエネルギー ストレージ システムを設計可能

アプリケーションを参照
Energy: Evolving electrification for a sustainable future
コスト削減と利用の最適化を目的として再生可能エネルギーを蓄積できるように、より安全でより高精度のエネルギー ストレージ システムを設計すると、より持続可能性の高い未来を実現できます。TI は、高度なバッテリ管理、絶縁、電流センシング、高電圧の電力変換という各技術を活用し、住宅、商業、産業用の各システムから、最大 1,500V のグリッド スケール システムに至るまで、多様な設計をサポートしています。

エネルギー ストレージ システムの設計で TI 製品を選択する理由

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スケーラブルなデザイン

TI のスタッカブル バッテリ管理アーキテクチャは、最適化済みのシステム コストで、最高 1,500V に達する住宅、商業、産業用、グリッド スケールの各システムをサポートします。

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効率的な電力変換

TI の GaN FET、ゲート ドライバ、リアルタイム マイコンは、スイッチング損失や導通損失の低減と、スイッチング周波数の引き上げを通じて、効率と電力密度の向上に貢献します。

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安全で信頼性の高いシステム

高精度のバッテリ監視、電流センシングと絶縁、内蔵診断機能はいずれも、システムの信頼性向上に貢献します。

効率的なエネルギー ストレージ システムを製作

正確な監視

バッテリ監視 IC は、セルの電圧と温度やパックの電流を測定し、セル バランシングを実施するほか、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。TI のパック モニタは、電圧と温度を高精度で測定し、バッテリ パックの安全性に関する診断と管理を行います。

TI の各種バッテリ セル監視 IC は、CAN (コントローラ エリア ネットワーク) ベースまたはデイジーチェーン ベースのアーキテクチャで適切に動作し、お客様の要件を満たします。

アプリケーション・ノート
Cell Balancing With BQ769x2 Battery Monitors (Rev. A)
このアプリケーション ノートでは、バッテリ パック アプリケーションで使用する BQ769x2 バッテリ モニタのセル バランシング機能や、外部 FET と BJT (バイポーラ トランジスタ) を使用して電流能力を強化する方法について説明します。
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アプリケーション概要
Scaling accurate battery management designs across energy storage systems
このアプリケーション ノートをお読みになると、大規模な公益事業、商用のバッテリ バックアップ ユニット、住宅用エネルギー システムなど、さまざまな要件に対応するために、TI のスケーラブルなバッテリ管理設計を活用する方法を理解できます。
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リファレンス デザイン
エネルギー ストレージ システム向けスタッカブル バッテリ管理ユニットのリファレンス デザイン
スタッカブル バッテリ管理ユニットを提示するこのリファレンス デザインは、リチウムイオンまたはリン酸リチウムイオンのセルを 32 個直列接続したバッテリ パックを対象として、セル全体の温度センシングや、セル電圧の高精度センシングを行うリファレンス デザインです。
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 BQ79616 アクティブ スタック インターフェイス搭載、16S (16 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 BQ76972 アクティブ リチウムイオンとリチウムポリマと LiFePO4 向け、3S ~ 16S (3 ~16 個の直列)、高精度バッテリ モニタとプロテクタ
INA236 アクティブ アラート機能搭載、WCSP 封止、48V、16 ビット、超高精度、I²C 出力、デジタル電力モニタ

低電圧と高電圧の安全性が向上

保護機能と診断機能を内蔵した高精度バッテリ モニタや、高精度の電流センシング技術、基本絶縁機能または強化絶縁機能を搭載した各種デバイスは、高電圧エネルギー ストレージ システムとそのユーザーを保護します。

IEC 62619、UL 1973、IEC 60730 などの厳格な安全規格に準拠できるように、TI のアナログ製品と組込みプロセッシング製品、FIT (故障率)、FMEDA (故障モード、影響、および診断分析)、安全証明書、ソフトウェア診断ライブラリなどの資料やリソースは、お客様が機能安全認証を効率化するのに役立ちます。

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ブログ
高電圧システム設計の信頼性向上と同時にソリューション サイズを小型化しコストを削減する方法
この技術記事では、信頼性の向上と同時にソリューション サイズの小型化やコストの削減に役立つ最新の絶縁技術を使用して、これらの高電圧システムを安全に保つ方法を説明します。
ブログ
電流センシング設計で電動化の推進に貢献する 4 つの重要なトレンド
電動化アプリケーションの成長に伴って発生した 4 つの重要な設計トレンドと、それらに対応する電流センシング技術をご覧ください。
ブログ
ホール効果電流センサにより高電圧システムのセンシングを簡素化する方法
ソーラーや電気自動車の充電のような高電圧アプリケーションでホール効果電流センサを使用し、電流センシングをシンプルにする革新をご確認ください。
安全性が向上 に関する主な製品
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 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
AMC3301 アクティブ DC/DC コンバータ内蔵、±250mV 入力、高精度、電流センシング、強化絶縁型アンプ

AC/DC と DC/DC の高電圧電力変換

高電圧バッテリ システムに適した、TI の双方向かつ高効率 AC/DC と DC/DC の各パワー コンバータを使用すると、バッテリ ストレージ システムに蓄積済みのエネルギーを活用できます。

TI の高電圧電力変換技術には、以下のものが該当します。

  • 絶縁型ゲート ドライバとバイアス電源を組み合わせると、大電力システムで SiC FET (シリコン カーバイド電界効果トランジスタ) を採用できます。
  • GaN (窒化ガリウム) デバイスは導通損失とスイッチング損失を低減し、エネルギー ストレージ システムの電力密度向上に貢献します。
  • 各種リアルタイム マイコンは、スケーラブルなリアルタイム デジタル電源制御を実現し、多様なシステム要件に対応します。
アプリケーション・ノート
Power Topology Considerations for Solar String Inverters and Energy Storage Syst
このアプリケーション レポートでは、ソーラー インバータとエネルギー ストレージ システム (ESS) が一般的に採用している電力段を設計する際に、トポロジに関するいくつかの検討事項を識別して考慮します。
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ブログ
太陽光発電システムと蓄電システム統合のための5 つのコンバータ トポロジ
この技術記事では、太陽光発電とバッテリ蓄電の複合システムを使用し、太陽光発電ではまかなえない場合でも電力を利用できるようにする方法を説明します。
ブログ
シリコン カーバイド(SiC)を活用して再生可能エネルギー システムの効率最大化を支援する方法
この記事では、効率、密度、コスト、信頼性という 4 つの性能指標の間で優れたバランスを達成するうえで、SiC (シリコン カーバイド) のようなワイド バンドギャップ デバイスを採用する方法を説明します。
電力変換 に関する主な製品
TMS320F280039C アクティブ C2000™ 32 ビット・マイコン、120MHz、384KB フラッシュ、FPU (浮動小数点演算ユニット)、CLA (制御補償器アクセラレータ) 搭載 TMU (三角関数算術演算ユニット)、CLB
AM2632 アクティブ リアルタイム制御機能とセキュリティ機能を搭載、最大 400MHz 動作、デュアルコア Arm® Cortex®-R5F マイコン
LMG3422R030 アクティブ ドライバ、保護機能、温度レポート機能を内蔵した、600V、30mΩ の GaN FET

設計と開発に役立つリソース

リファレンス・デザイン
Stackable battery management unit reference design for energy storage systems
This is a full cell-temperature sensing and high cell voltage accuracy Lithium-ion (Li-ion), lithium iron phosphate (LiFePO4) battery pack (32s) reference design. The design monitors each cell voltage, cell temperature and protects the battery pack to secure safe use. This design uses onboard and (...)
リファレンス・デザイン
Battery control unit reference design for energy storage systems

This reference design is a central controller for a high-voltage Lithium-ion (Li-ion), lithium iron phosphate (LiFePO4) battery rack. This design provides driving circuits for high-voltage relay, communication interfaces, (including RS-485, controller area network (CAN), daisy chain, and Ethernet), (...)

リファレンス・デザイン
スタック・バッテリ向けモニタ採用、ハイサイド N-MOSFET 制御機能搭載、(最大 32S:32 個の直列) バッテリ・パックのリファレンス・デザイン
このリファレンス・デザインは、BQ769x2 バッテリ・モニタ・ファミリをスタック形式で使用する、ハイサイド N チャネル MOSFET 制御の (最大 32S:32 個の直列) バッテリ・パックを提示します。このデザインは、各セルの電圧、パックの電流、セルと MOSFET それぞれの温度を監視し、安全な使用を確保できるようにバッテリ・パックを保護します。ハイサイド N チャネル MOSFET アーキテクチャと、最適化済みの駆動回路を採用しているので、切り替えを簡単に制御できます。このリファレンス・デザインは、スタンバイ・モードとシップ・モードで消費電流を低減し、2 (...)

エネルギー ストレージ システム 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。

技術リソース

ブログ
ブログ
バッテリ エネルギー ストレージ システムで解決する必要がある設計上の 3 つの主要な課題
この記事をご覧になると、システムの安全な使用方法や、バッテリの電圧と温度と電流の高精度監視など、バッテリ エネルギー ストレージ システム (BESS) に関連する設計上の課題に対処する方法を確認できます。
技術記事
技術記事
5 converter topologies for integrating solar energy and energy storage systems
さまざまなコンバータ トポロジの利点と課題、および 3 レベル トポロジがもたらす受動部品の小型化や低 EMI (電磁干渉) という利点をご確認ください。
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アプリケーション・ノート
アプリケーション・ノート
Cell Balancing With BQ769x2 Battery Monitors (Rev. A)
この資料では、バッテリ パック アプリケーションで使用する BQ769x2 バッテリ モニタのセル バランシング機能について説明し、外部 FET と BJT (バイポーラ トランジスタ) を使用して電流能力を強化する方法を取り扱います。
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