~향상된 배터리 안전성과 시스템 비용 절감의 양립~

누보톤, 새로운 산업용 BM-IC 양산 출시

교토, 일본, 2025년 2월 12일 - 누보톤 테크놀로지 코퍼레이션 재팬(NTCJ)이 48V 배터리를 위한 새로운 산업용 17셀 BM-IC "KA49701A"와 "KA49702A"를 개발했습니다. 대량 생산은 2025년 4월부터 시작됩니다. 이 제품들은 배터리 시스템의 안전성과 간단한 안전 시스템 구축을 강화합니다.

제품 적용 효과:

1. 배터리 모니터링 IC(BM-IC)에 고장 진단^[1]과 고장 안전 기능^[2]을 통합하여 외부 보호 회로 없이 안전한 시스템을 구축할 수 있습니다. 이는 배터리 관리 시스템(BMS)의 안전성을 향상시키고 시스템 비용을 절감하는 데 기여합니다.

2. 업계 최고 수준의 전압 측정 정밀도 +/-2.9mV를 달성하여 배터리 용량을 보다 효율적으로 활용할 수 있습니다. ^※1

3. 작동 중 전류 소비를 줄여 배터리 구동 시간을 길게 합니다. 또한 셧다운 시 전류 소비를 줄임으로써 자가 방전을 최소화하여 장거리 운송과 배터리 팩의 장기 보관이 가능합니다.

※1) 2025년 2월 기준 산업용 BM-IC 분야에서 당사 조사 기반.

재생 에너지 채택의 확대와 생성 AI의 데이터 센터 개발 및 확장이 진행되고 있습니다. 안정적인 전력 공급을 담당하는 에너지 저장 시스템은 더 큰 용량과 더 높은 출력 배터리를 필요로 합니다. 따라서 기존 납축 배터리에서 더 작고 가벼우며 고에너지 밀도의 리튬 이온 배터리(LIB)로의 전환이 가속화되고 있습니다. 그러나 LIB는 납축 배터리보다 더 비싸고 화재를 예방하기 위한 시스템이 필요하여 제조 비용이 증가하고 있습니다.

이 문제를 해결하기 위해 저희는 수년간 개발해 온 자동차 배터리 제어 기술을 활용하여 고장 진단 및 고장 안전 기능을 갖춘 '48V 산업용 BM-IC'를 개발했습니다. 이 제품은 LIB가 장착된 스토리지 시스템의 배터리 시스템 안전성을 향상시키고 시스템 비용을 절감하는 데 기여했습니다. 또한 +/-2.9mV의 업계 최고 수준의 전압 측정 정확도와 운영 및 종료 시 저전력 소비(이전 제품의 1/10)를 통해 배터리 용량 활용도를 극대화했습니다.

제품 상세:

https://www.nuvoton.com/products/battery-management/battery-monitoring-ics/non-stackable/

특징:

1. BM-IC 내에 고장 진단 기능과 고장 안전 기능을 통합함으로써 외부 보호 회로 없이도 안전한 시스템을 구축할 수 있습니다. 이는 BMS의 안전성을 향상시키고 시스템 비용을 절감하는 데 기여합니다.

배터리 모니터링 IC는 배터리 과충전이나 과충전과 같은 이상 현상이 발생할 때 시스템이 안전하게 작동하도록 하는 역할을 합니다. 하지만 BM-IC의 AD 컨버터나 멀티플렉서와 같은 셀 전압 측정을 수행하는 주요 회로가 고장 나면 외부 보호 회로로 시스템 안전성을 확보해야 하지만, 이로 인해 보드 면적과 시스템 비용이 증가합니다. 이 제품의 주요 내부 회로에는 진단 기능과 고장 안전 기능이 탑재되어 있습니다. 이 진단 기능은 주요 회로 고장을 감지하고 차단 스위치를 제어할 수 있어 BMS 안전성이 향상되고 시스템 비용이 절감됩니다.

2. 업계 최고 수준의 전압 측정 정확도인 +/-2.9mV를 달성하면 배터리 용량을 최대로 활용할 수 있습니다. ^※1

16비트 AD 컨버터의 노이즈 레벨을 줄이고 디지털 필터를 통합하여 +/-2.9mV의 업계 최고 수준의 전압 측정 정확도를 달성했습니다. 전압 측정 정확도를 향상시킴으로써 최대 배터리 용량을 사용할 수 있습니다. 또한 넓은 온도 범위에서 정밀한 전압 측정이 이루어졌습니다. 또한 중국 국가 표준을 준수하는 고정식 배터리 시스템(※2)과 같이 추운 및 더운 환경에서 고전압 측정 정확도가 요구되는 응용 분야에도 적합합니다. ^※2

※2) GB/T34131-2023,  시스템 내 ±5mV @-20 to 65°C.

3. 작동 중 전류 소비를 줄이면 장기 배터리 작동이 가능합니다. 또한 셧다운 중 전류 소비를 줄임으로써 자가 방전을 최소화할 수 있어 장거리 운송과 배터리 팩의 장기 보관이 가능합니다.

전력 소비가 많은 셀 전압 측정 시간을 단축함으로써 기존 기준의 10분의 1 미만인 260μA에서 작동 전류를 달성할 수 있었습니다. 이를 통해 긴 배터리 구동 시간을 확보할 수 있습니다. 또한 회로 설계를 최적화하여 셧다운 전류 소비를 0.1μA 이하로 줄였습니다. 당사의 IC를 사용하면 자가 방전을 최소화할 수 있어 LIB를 장거리로 운송하고 장기 보관할 때 과방전으로 인한 열화를 방지할 수 있습니다.

애플리케이션:

배터리 시스템(에너지 저장 시스템), 데이터 센터용 백업 장치, 자동 안내 로봇, 전기 자전거, 드론 등.

제품명:
  산업 기기용 BM-IC

  KA49701A, KA49702A

사양:

   배터리 모니터링 IC

   KA49701A, KA49702A

용어 정의:

[1] 고장 진단 기능:

IC의 내부 기능을 지속적으로 모니터링하고 IC 자체의 고장을 알립니다.

[2] 장애물 안전 기능:

비정상적인 발생 시, 위험을 줄이기 위해 안전한 방향으로 시스템을 운영합니다.

Nuvoton Technology Corporation Japan

누보톤 테크놀로지 코퍼레이션 재팬(NTCJ)은 2020년 누보톤 그룹에 합류했다. NTCJ는 글로벌 반도체 제조업체로서 설립 60년 이상 배양한 기술 및 다양한 제품과 이를 최적으로 결합한 솔루션을 제공한다. 고객 및 파트너와의 관계를 소중히 여기며, 기대 이상의 부가가치를 제공함으로써 사회, 산업, 국민 생활의 다양한 이슈를 해결하는 글로벌 솔루션 기업으로 활동하고 있다. 자세한 내용은 https://www.nuvoton.co.jp/en/ 에서 확인할 수 있다.

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