IC-Hersteller STMicroelectronics

IC-Hersteller (104)

STMicroelectronics SPC58EC80E5 | Demoboard AEK-POW-BMSLV

Details

TopologieSonstige Topologie
IC-Revision3.0

Beschreibung

The AEK-POW-BMSLV is built with automotive-grade components, and it is able to connect to a battery pack and to monitor both state of charge (SOC) and state of health (SOH) of each battery.It also manages battery balancing by passive discharge, thanks to the software already preloaded on the on-board SPC58EC80E5 microcontroller.The AEK-POW-BMSLV has been specifically designed to manage the battery management system for low-voltage applications: applications whose voltage range is below 60 V, for example, motorcycles auxiliary power and electric bikes.The versatile CAN2.0A/B protocol facilitates integration into several systems and efficient component communication.The AEK-POW-BMSLV is equipped with two CAN ports for flexible networked connections, while four high-side channel outputs optimized power distribution.The BMS adjusts to various battery configurations, supporting from 4 up to 14 series-connected cells.It hosts the following devices: SPC58EC80E5, L9963E, L9963T, SPSB100 (customized version with CAN port), and VNQ7050AJ.The SPC58EC80E5 automotive-grade microcontroller is responsible for calculating the SOC and the SOH of the battery pack connected, based on the measurement provided by the L9963E through the L9963T ISOSPI<>SPI transceiver.The SPSB100 power mananagement integrated circuit (PMIC) has been integrated in this board as a customized version. This version features an embedded CAN-FD transceiver able to address and transmit the relevant information from the AEK-POW-BMSLV to an external domain control zone.The VNQ7050AJ is used to drive contactors to disconnect the battery pack in case of maintenance or failure.Thanks to the L9963T transceiver, the MCU and the L9963E communicate through the ISOSPI protocol, implementing differential communication for higher noise immunity. This is not strictly required considering it is a low voltage application but it opens the possibility for easy extension to the high voltage case.The main activity of the L9963E is monitoring cells through stack voltage measurement, cell voltage measurement, temperature measurement, and coulomb counting. Measurement and diagnostic tasks can be executed either on demand or periodically, with a programmable cycle interval.The main functions of a standard BMS are monitoring and protecting the battery pack. The protection function brings the system to a safe state in case of under/overvoltage and overheating.Our board safety features include overload and overvoltage protection, against potential issues that could compromise battery integrity, alongside over-discharge protection to prevent excessive discharge and extend battery life.AEK-POW-BMSLV core features ensure battery health and longevity. Continuous voltage monitoring provides real-time information about the battery status, enabling quick detection of deviations from ideal voltage levels, ensuring reliability, and preventing potential issues.The AEK-POW-BMSLV provides an elaborate monitoring network to sense the voltage, current, and temperature of each cell. This sensing allows elaborating the SOC of each battery cell and, consequently, the state of charge of all battery packs.The SOC allows assessing the remaining battery capacity. For maintenance reasons, it is important to monitor the SOC estimation over time.According to our algorithm based on an extended Kalman filter for the SOC calculation, the more the SOC differs from its nominal value (that is, its value when the batteries are new), the more a cell of the battery pack risks overdischarge.Thus, the SOC evolution over time allows asserting the state of health (SOH) of a cell or a battery pack to spot early indications that a cell is at risk of overdischarge or overcharging.The SOC of a battery cell is required to maintain its safe operation during charge, discharge, and storage.However, SOC cannot be measured directly and is estimated from other measurements and known parameters (such as characterization curves or look-up tables). This information on the battery cells is necessary to determine how the voltage varies according to the current, the temperature, etc., based on the battery chemical composition and production lot used.In the AutoDevKit ecosystem, we developed a demo application based on the SPC58EC80E5 microcontroller, to estimate the SOC of 14 cells in a BMS node connected with an AEK-POW-BMSLV evaluation board.The results of SOC estimation, cell voltage, battery pack temperatures and current can be printed via the serial port to a terminal on the PC with a speed rate of 115200 bps.For further information about the preloaded algorithm on the board, please refer to UM3185.

Eigenschaften

Low-voltage (<60V) single board for a complete battery management system (BMS)Hosts:L9963E AEC-Q100 qualified automotive multicell battery monitoring and balancing ICL9963T AEC-Q100 qualified automotive general-purpose SPI to isolated SPI bidirectional transceiverSPC58EC80E5 microcontroller automotive grade to perform charge balancing and to compute the state of charge (SOC) and the state of health (SOH)VNQ7050AJ quad channel high-side driver for battery pack contactor drivingSPSB100 (custom version with CAN port) fully integrated power management system IC of which the following features have been implemented on the board:CAN FD transceiver for external communicationAdditional external CAN transceiverSPI for external communicationConfigurable window watchdogSystem wake-up feature and ignition wake-upFault collection control unit (FCCU) used to collect eventual issues raised by the micro and according to an implemented logic perform some actions like system shutdownFail-safe diagnosis from SPSB100 to microcontrollerVoltage and current monitoring of every single cell and of the entire battery node8 GPIOs to connect temperature sensors as NTCs, of which four GPIOs wired to the microcontroller while the other four to the L9963EPassive balancing is executed through 100kΩ external resistorsDimensions: 145x65mmIncluded in the AutoDevKit ecosystem

Typische Anwendungen

  • Electro-mobility

Weiterführende Informationen

Artikeldaten

Artikel Nr. Daten­blatt Simu­lation Downloads Status ProduktserieλDom typ.
(nm)
FarbeλPeak typ.
(nm)
IV typ.
(mcd)
VF typ.
(V)
Chiptechnologie50% typ.
(°)
GenderPins
(pcs)
Wire SectionKontaktbeschichtungArbeitsspannung
(V (AC))
Kontaktwiderstand
(mΩ)
VerpackungVPE
(pcs)
Stranded Wire Section (AWG)Stranded Wire Section (Metric)CTol. CBauformBetriebstemperaturRISOKeramiktypW
(mm)
H
(mm)
Fl
(mm)
Q
(%)
DF
(%)
Schlüsselweite
(mm)
TiBrennbarkeitsklasseRaster
(mm)
VersionMontageartTol. RIR 1
(mA)
PCB/Kabel/PanelPolesL
(mm)
DampfphasenprozessZ @ 100 MHz
(Ω)
Zmax
(Ω)
Testbedingung ZmaxIR 2
(mA)
RDC max.
(Ω)
TypWicklungstypL
(µH)
Z @ 10 MHz
(Ω)
IR
(mA)
VR
(V (DC))
VT
(V (AC))
Muster
150080GS75000SPEC
7 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WL-SMCW SMT Mono-color Chip LED Waterclear 525 Grün 515 450 3.2 InGaN 140 Tape and Reel 4000 0805 -40 °C up to +85 °C 1.25 0.7 SMT 2
150080AS75000SPEC
7 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WL-SMCW SMT Mono-color Chip LED Waterclear 605 Bernstein 610 130 2 AlInGaP 140 Tape and Reel 4000 0805 -40 °C up to +85 °C SMT
150080RS75000SPEC
7 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WL-SMCW SMT Mono-color Chip LED Waterclear 625 Rot 630 150 2 AlInGaP 140 Tape and Reel 4000 0805 -40 °C up to +85 °C 1.25 0.7 SMT 2
742792096SPEC
8 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WE-CBF SMT-Ferrit 4000 0805 -55 °C up to +125 °C 1.2 0.9 0.5 SMT SMT 1000 2 1000 1000 100 MHz 1000 0.3 High Current 800
885012005055SPEC
9 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WCAP-CSGP MLCCs 50 V(DC) 7" Tape & Reel 1000010 pF ±5% 0402 -55 °C up to +125 °C10 GΩ NP0 Klasse I 0.5 0.5 0.25 600 1 50
885012205054SPEC
9 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WCAP-CSGP MLCCs 25 V(DC) 7" Tape & Reel 1000047 nF ±10% 0402 -55 °C up to +125 °C10 GΩ X7R Klasse II 0.5 0.5 0.25 3.5 1 25
885012205065SPEC
9 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WCAP-CSGP MLCCs 50 V(DC) 7" Tape & Reel 100004.7 nF ±10% 0402 -55 °C up to +125 °C10 GΩ X7R Klasse II 0.5 0.5 0.25 2.5 1 50
885012105012SPEC
9 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WCAP-CSGP MLCCs 10 V(DC) 7" Tape & Reel 100001 µF ±20% 0402 -55 °C up to +85 °C0.05 GΩ X5R Klasse II 0.5 0.5 0.25 15 1 10
885012006053SPEC
9 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WCAP-CSGP MLCCs 50 V(DC) 7" Tape & Reel 400022 pF ±5% 0603 -55 °C up to +125 °C10 GΩ NP0 Klasse I 0.8 0.8 0.4 840 1.6 50
885012006054SPEC
9 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WCAP-CSGP MLCCs 50 V(DC) 7" Tape & Reel 400033 pF ±5% 0603 -55 °C up to +125 °C10 GΩ NP0 Klasse I 0.8 0.8 0.4 1000 1.6 50
885012206085SPEC
9 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WCAP-CSGP MLCCs 50 V(DC) 7" Tape & Reel 40002.2 nF ±10% 0603 -55 °C up to +125 °C10 GΩ X7R Klasse II 0.8 0.8 0.4 2.5 1.6 50
885012106019SPEC
9 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WCAP-CSGP MLCCs 25 V(DC) 7" Tape & Reel 4000220 nF ±20% 0603 -55 °C up to +85 °C2.3 GΩ X5R Klasse II 0.8 0.8 0.4 3.5 1.6 25
885012106022SPEC
9 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WCAP-CSGP MLCCs 25 V(DC) 7" Tape & Reel 40001 µF ±20% 0603 -55 °C up to +85 °C0.5 GΩ X5R Klasse II 0.8 0.8 0.4 10 1.6 25
885012207023SPEC
9 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WCAP-CSGP MLCCs 10 V(DC) 7" Tape & Reel 30001.5 µF ±10% 0805 -55 °C up to +125 °C0.3 GΩ X7R Klasse II 1.25 1.25 0.5 5 2 10
885012207079SPEC
8 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WCAP-CSGP MLCCs 25 V(DC) 7" Tape & Reel 30002.2 µF ±10% 0805 -55 °C up to +125 °C0.05 GΩ X7R Klasse II 1.25 1.25 0.5 10 2 25
885012107017SPEC
8 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WCAP-CSGP MLCCs 25 V(DC) 7" Tape & Reel 30003.3 µF ±20% 0805 -55 °C up to +85 °C0.03 GΩ X5R Klasse II 1.25 1.25 0.5 10 2 25
885012107018SPEC
8 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WCAP-CSGP MLCCs 25 V(DC) 7" Tape & Reel 30004.7 µF ±20% 0805 -55 °C up to +85 °C0.02 GΩ X5R Klasse II 1.25 1.25 0.5 10 2 25
885012208094SPEC
9 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WCAP-CSGP MLCCs 50 V(DC) 7" Tape & Reel 20004.7 µF ±10% 1206 -55 °C up to +125 °C0.02 GΩ X7R Klasse II 1.6 1.6 0.5 10 3.2 50
885012209028SPEC
9 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WCAP-CSGP MLCCs 25 V(DC) 7" Tape & Reel 100010 µF ±10% 1210 -55 °C up to +125 °C0.01 GΩ X7R Klasse II 2.5 2 0.3 5 3.2 25
885012209044SPEC
9 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WCAP-CSGP MLCCs 50 V(DC) 7" Tape & Reel 3000330 nF ±10% 1210 -55 °C up to +125 °C1.5 GΩ X7R Klasse II 2.5 1.25 0.75 2.5 3.2 50
885012109011SPEC
9 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WCAP-CSGP MLCCs 16 V(DC) 7" Tape & Reel 100047 µF ±20% 1210 -55 °C up to +85 °C0.002 GΩ X5R Klasse II 2.5 2.5 0.75 10 3.2 16
61201421621SPEC
8 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WR-BHD 2.54 mm Male Männlich 14 Gold 250 20 Tray -40 °C up to +105 °C1000 MΩ 2.54 Low Profile THT max. PCB 25.44 Gerade 3000
624008213322SPEC
3 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WR-WTB 2.00 mm Female Dual Row Terminal Housing w. positive locking Weiblich 8 Beutel -25 °C up to +85 °C1000 MΩ 2 Kabel 11.4 Terminal Housing
624010213322SPEC
3 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WR-WTB 2.00 mm Female Dual Row Terminal Housing w. positive locking Weiblich 10 Beutel -25 °C up to +85 °C1000 MΩ 2 Kabel 13.4 Terminal Housing
624016213322SPEC
3 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WR-WTB 2.00 mm Female Dual Row Terminal Housing w. positive locking Weiblich 16 Beutel -25 °C up to +85 °C1000 MΩ 2 Kabel 19.4 Terminal Housing
624018213322SPEC
3 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WR-WTB 2.00 mm Female Dual Row Terminal Housing w. positive locking Weiblich 18 Beutel -25 °C up to +85 °C1000 MΩ 2 Kabel 21.4 Terminal Housing
62400821722SPEC
7 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WR-WTB 2.00 mm Male Header Männlich 8 Zinn 250 20 Tube -25 °C up to +85 °C1000 MΩ 2 THT max. 3000 PCB 11.4 Horizontal 3000
62401021722SPEC
7 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WR-WTB 2.00 mm Male Header Männlich 10 Zinn 250 20 Tube -25 °C up to +85 °C1000 MΩ 2 THT max. 3000 PCB 13.4 Horizontal 3000
62401621722SPEC
6 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WR-WTB 2.00 mm Male Header Männlich 16 Zinn 250 20 Tube -25 °C up to +85 °C1000 MΩ 2 THT max. 3000 PCB 19.4 Horizontal 3000
62401821722SPEC
7 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WR-WTB 2.00 mm Male Header Männlich 18 Zinn 250 20 Tube -25 °C up to +85 °C1000 MΩ 2 THT max. 3000 PCB 21.4 Horizontal 3000
416131160804SPEC
6 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WS-DISV Small Compact SMT Flat Actuator with Top Tape 1.27 mm 4 Gold Tape and Reel 2000 -40 °C up to +85 °C100 MΩ 1.27 25 4 6.25 Ja 24
970080365SPEC
3 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WA-SPAII Plastic Spacer Stud, metric, internal/ internal Beutel -30 °C up to +110 °C 6 M3 UL94 HB 8
744235101SPEC
9 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WE-CNSW Stromkompensierter SMT Line Filter 4 500 1812 -40 °C up to +125 °C 3.2 2.8 SMT SMT 4.5 2 bifilar 100 5000 150 60 125
62400113722SPEC
3 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WR-WTB 2.00 mm Female Dual Row Crimp Contact Weiblich 28 to 22 (AWG) 0.081 to 0.326 (mm²) Zinn 250 20 große Rolle 10000 28 to 22 (AWG) 0.081 to 0.326 (mm²) -25 °C up to +85 °C 2 max. 3000 Kabel Crimp Terminal 3000
885012206112SPEC
7 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WCAP-CSGP MLCCs 100 V(DC) 7" Tape & Reel 40004.7 nF ±10% 0603 -55 °C up to +125 °C10 GΩ X7R Klasse II 0.8 0.8 0.4 2.5 1.6 100
885012006093SPEC
6 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WCAP-CSGP MLCCs 100 V(DC) 7" Tape & Reel 40008.2 pF ±0.5pF 0603 -55 °C up to +125 °C10 GΩ NP0 Klasse I 0.8 0.8 0.4 564 1.6 100
885012207128SPEC
7 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WCAP-CSGP MLCCs 100 V(DC) 7" Tape & Reel 3000100 nF ±10% 0805 -55 °C up to +125 °C1 GΩ X7R Klasse II 1.25 1.25 0.5 2.5 2 100
885012206113SPEC
7 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WCAP-CSGP MLCCs 100 V(DC) 7" Tape & Reel 40006.8 nF ±10% 0603 -55 °C up to +125 °C10 GΩ X7R Klasse II 0.8 0.8 0.4 2.5 1.6 100
885012206118SPEC
7 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WCAP-CSGP MLCCs 100 V(DC) 7" Tape & Reel 400047 nF ±10% 0603 -55 °C up to +125 °C2.1 GΩ X7R Klasse II 0.8 0.8 0.4 2.5 1.6 100
885012206120SPEC
7 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WCAP-CSGP MLCCs 100 V(DC) 7" Tape & Reel100 nF ±10% 0603 -55 °C up to +125 °C1 GΩ X7R Klasse II 0.8 0.8 0.4 5 1.6 100
885012209073SPEC
9 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WCAP-CSGP MLCCs 50 V(DC) 7" Tape & Reel10 µF ±10% 1210 -55 °C up to +125 °C0.01 GΩ X7R Klasse II 2.5 2.5 0.6 10 3.2 50
885012205085RSPEC
9 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WCAP-CSGP MLCCs 25 V(DC) 13" Tape & Reel100 nF ±10% 0402 -55 °C up to +125 °C5 GΩ X7R Klasse II 0.5 0.5 0.25 10 1 25
97790603211SPEC
3 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WA-SCRW Linsenkopfschraube M3 mit Kreuzschlitz Lose 2000 -30 °C up to +85 °C UL94 V-0 6
885012105020SPEC
10 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WCAP-CSGP MLCCs 6.3 V(DC) 7" Tape & Reel10 µF ±20% 0402 -55 °C up to +85 °C0.01 GΩ X5R Klasse II 0.5 0.5 0.25 10 1 6.3
885012209074SPEC
9 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WCAP-CSGP MLCCs 25 V(DC) 7" Tape & Reel22 µF ±10% 1210 -55 °C up to +125 °C0.005 GΩ X7R Klasse II 2.5 2.5 0.6 10 3.2 25
885392005116SPEC
9 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WCAP-CSRF High Frequency 7" Tape & Reel27 pF ±5% 0402 -55 °C up to +125 °C10 GΩ NP0 Klasse I 0.5 0.5 0.25 940 1 50
885012206114RSPEC
5 Dateien Aktiv i| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.WCAP-CSGP MLCCs 100 V(DC) 13" Tape & Reel10 nF ±10% 0603 -55 °C up to +125 °C10 GΩ X7R Klasse II 0.8 0.8 0.4 2.5 1.6 100
Muster
Artikel Nr. Daten­blatt Simu­lation Downloads Status ProduktserieλDom typ.
(nm)
FarbeλPeak typ.
(nm)
IV typ.
(mcd)
VF typ.
(V)
Chiptechnologie50% typ.
(°)
GenderPins
(pcs)
Wire SectionKontaktbeschichtungArbeitsspannung
(V (AC))
Kontaktwiderstand
(mΩ)
VerpackungVPE
(pcs)
Stranded Wire Section (AWG)Stranded Wire Section (Metric)CTol. CBauformBetriebstemperaturRISOKeramiktypW
(mm)
H
(mm)
Fl
(mm)
Q
(%)
DF
(%)
Schlüsselweite
(mm)
TiBrennbarkeitsklasseRaster
(mm)
VersionMontageartTol. RIR 1
(mA)
PCB/Kabel/PanelPolesL
(mm)
DampfphasenprozessZ @ 100 MHz
(Ω)
Zmax
(Ω)
Testbedingung ZmaxIR 2
(mA)
RDC max.
(Ω)
TypWicklungstypL
(µH)
Z @ 10 MHz
(Ω)
IR
(mA)
VR
(V (DC))
VT
(V (AC))
Muster