ST, 10셀 리튬 배터리 관리 IC ‘L9962’ 출시

ST마이크로일렉트로닉스(ST)가 리튬이온·리튬폴리머 배터리용 새로운 배터리 관리 IC(BMIC)를 공개했다. ST는 9일 L9962 출시를 발표했다. 제품명은 L9962 리튬 배터리 관리 IC다.

이 제품은 최대 10셀 직렬 연결 배터리 팩을 지원한다. 상태 모니터링과 셀 밸런싱, 보호 기능을 통합한 것이 특징이다.

L9962는 12비트 아날로그-디지털 컨버터(ADC)를 기반으로 각 셀 전압을 정밀 측정하는 기능을 갖췄다. 셀 밸런싱 전류는 최대 70mA다. 이는 셀별 전압 편차를 신속히 보정해 배터리 팩의 효율과 수명을 높일 수 있도록 설계됐다.

적용 분야는 무선 전동공구, 의료기기, 전기자전거, 전동 스쿠터, 경량 전기 모빌리티, 무정전전원공급장치(UPS), 백업 에너지 저장장치다.

L9962는 프로그래밍 가능한 루프 시간을 바탕으로 각 셀의 전압을 연속 측정한다. 과전압·저전압을 감지하면 셀 밸런싱·보호 기능을 자동으로 활성화하며, 이 기능은 배터리 팩의 안정적 동작을 지원하도록 설계됐다.

이 장치에는 전체 스택 전압과 설정된 셀 개수의 비교를 기반으로 한 타당성 검사 기능도 적용됐다. 이를 통해 셀 구성 이상을 확인할 수 있도록 했으며, 배터리 팩 내부의 셀 전압 편차를 줄이고 다양한 온도 조건에서도 높은 전압 측정 정확도를 유지하도록 했다.

L9962는 전류 측정 기능도 통합했다. 내장된 고정밀 전류 감지 증폭기를 바탕으로 쿨롱 카운팅(Coulomb Counting) 방식에 기반한 배터리 스택 충·방전 전류 측정이 가능하며, 과도한 충전·방전 전류도 감지할 수 있다.

아울러 단락 방전 보호 기능도 제공한다. 생산 과정에서는 단일 포인트 캘리브레이션만으로 보정할 수 있으며, 전체 동작 온도 범위에서 전류 측정 정확도 0.25%를 유지한다.

이 제품은 배터리 온도 관리 기능을 탑재했으며 NTC 서미스터를 활용해 배터리 팩 온도를 모니터링하도록 설계됐다. 이를 통해 과열 상태를 감지할 수 있고, 지나치게 낮은 온도 상태도 감지할 수 있다.

동시에 L9962는 배터리 사용 휴대형 제품용 저전력 기능을 강화했다. ST 발표에 따르면 L9962는 5µA 대기 모드를 지원하고 2µA 딥슬립 모드를 지원해 미사용 시 배터리 소모를 최소화하고 운송 과정 중 배터리 소모도 최소화할 수 있다.

이 같은 구성은 전체 시스템 대기시간 증가를 가능하게 한다. 아울러 배터리 팩 퓨즈 관리 기능을 통합했고, 배터리 팩 릴레이용 구성 가능한 하이사이드·로우사이드 프리드라이버를 통합해 외부 부품 수 감소가 가능하며 배터리 관리 시스템(BMS) 회로 구성 단순화도 가능하다.

또한 3.3V 저전압 강하 레귤레이터(LDO)를 내장했다. 이 LDO는 대기 모드에서도 활성 상태를 유지하며 마이크로컨트롤러에 전원을 공급할 수 있고, LED 표시기와 외부 부품에도 전원을 공급할 수 있다.

호스트 시스템은 I2C 인터페이스로 L9962와 통신하며, 시스템 설계자는 I2C를 통해 셀 전압 측정 간격 등 주요 디바이스 파라미터를 설정할 수 있다. 또한 시스템 설계자는 배터리 충전 상태(SOC)와 배터리 건전성 상태(SOH)를 확인할 수 있으며, 이는 배터리 상태 관리를 위한 것이다.

ST는 L9962 적용을 강조하며, 배터리 관리 시스템용 전압 모니터링과 배터리 관리 시스템용 전류 모니터링, 배터리 관리 시스템용 온도 모니터링, 셀 밸런싱, 보호, 저전력 관리 기능을 하나의 IC에 통합했다고 밝혔다. ST는 이를 통해 외부 부품 수 감소와 시스템 복잡도 저감에 초점을 맞췄다.

출처: 테크월드뉴스 · 박규찬 기자
원문: https://www.epnc.co.kr/news/articleView.html?idxno=406718

참고자료

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