IC-Hersteller STMicroelectronics

IC-Hersteller (103)

STMicroelectronics L9963E | Demoboard AEK-POW-BMSCCTX

Details

TopologieBattery Management System
IC-Revision2.0

Beschreibung

The AEK-POW-BMSCCTX is a packaged very compact battery management system (BMS) evaluation board that can handle from 1 to 31 BMS nodes.Each battery node manages from 4 to 14 battery cells. The total voltage of the chain may range between 48 and 800 V.The main advantage of this evaluation board is ensuring isolated connection to an external MCU, thanks to the embedded transceiver.The ability to easily integrate into a system, compact dimensions, and a wide range of applications make this compact BMS system ideal for any solution enhancing battery life, efficiency, and cost effectiveness during use and operation.The small size allows for greater flexibility in battery pack installation, addressing the challenges of using a BMS in confined spaces.Its compact design allows it to fit easily, enabling more batteries to be installed within the same volume.This increases the overall battery storage, providing robust performance without adding unnecessary weight. It emphasizes the growing trend of making energy solutions more accessible and effective across different applications.The board is based on the L9963E Li-ion battery monitoring and protection chip for high-reliability automotive applications and the L9963T general-purpose SPI to isolated SPI bidirectional transceiver.The main activity of the L9963E is monitoring the cells and battery node status 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.Measurement data are available for an external microcontroller to perform charge balancing and to compute the state of charge (SoC) and the state of health (SOH).The L9963T general-purpose SPI to isolated SPI bidirectional transceiver can transfer communication data incoming from a classical 4-wire based SPI interface to a 2-wire isolated interface (and vice versa). In our board, the transceiver is configured as a slave.The AEK-POW-BMSCCTX provides an elaborate monitoring network to sense the voltage of each cell.It is possible to sense the current of the entire battery pack. 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 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 overdischarging.The SoC evolution overtime 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 and duration during charge, discharge, and storage.The 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, based on the battery chemical composition and production lot used.In the AutoDevKit ecosystem software package, we created an example to elaborate SoC and SOH, using Li-ion batteries. Battery packs may have different SOCs, and balancing is necessary to bring them all to the same charge level.After detecting the lowest charge in the battery pack, all the other battery nodes are discharged to reach its level. The demo explains how to activate the internal MOSFETs of the L9963E, which short-circuit the cell on an external dissipation resistor (resistors are already mounted on the board) to discharge it.Passive cell balancing is performed via the L9963E internal MOSFETs. The controller can either manually control the balancing drivers or start a balancing task with a fixed duration.In the second case, the balancing may be programmed to continue even when the IC enters a low-power mode called silent balancing, to avoid unnecessary current absorption from the battery pack.The balancing function is necessary to lengthen the battery capacity and its duration.Different MCUs can be used. In our demos, we used the AEK-MCU-C4MINI1 and other ASIL-B and ASIL-D microcontrollers of the SPC58 chorus family.

Eigenschaften

Hosts the L9963E AEC-Q100 qualified automotive multicell battery monitoring and balancing ICHosts the L9963T AEC-Q100 qualified automotive general-purpose SPI to isolated SPI bidirectional transceiverVoltage monitoring of up to 14 battery cellsCurrent sensing of the entire battery node5 configurable GPIOs, pluggable with NTCs for temperature measurementsSPI interface to communicate with an MCUISO SPI interface to communicate with an optional AEK-POW-BMSCC node, creating a BMS chainP1 connector that interfaces directly to an MCU board for control and diagnostic functionsPassive cell balancingPackaged and very compact size: 70 x 45 mmIncluded in the AutoDevKit ecosystem

Typische Anwendungen

  • Electro-mobility

Weiterführende Informationen

Artikeldaten

Artikel Nr.
Daten­blatt
Simu­lation
Downloads
Status
Produktserie
λDom typ.(nm)
Farbe
λPeak typ.(nm)
IV typ.(mcd)
VF typ.(V)
Chiptechnologie
50% typ.(°)
Gender
Pins
Typ
Wire Section
Kontaktbeschichtung
IR(A)
Arbeitsspannung(V (AC))
Kontaktwiderstand(mΩ)
Verpackung
VPE(pcs)
Stranded Wire Section (AWG)
Stranded Wire Section (Metric)
C
Tol. C
VR(V (DC))
Bauform
Betriebstemperatur
Q(%)
DF(%)
RISO
Keramiktyp
L(mm)
B(mm)
H(mm)
Fl(mm)
Package
Input
VCE max.(V)
IF max.(mA)
Testbedingung CTR
CTR min.(%)
CTR max.(%)
VISO(V (RMS))
Montageart
IR 1(A)
PCB/Kabel/Panel
Muster
WL-SMCW SMT Mono-color Chip LED Waterclear, 470 nm, Blau
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
dominante Wellenlänge [typ.]470 nm
FarbeBlau 
Spitzen-Wellenlänge [typ.]465 nm
Lichtstärke [typ.]145 mcd
Durchlassspannung [typ.]3.2 V
ChiptechnologieInGaN 
Abstrahlwinkel Phi 0° [typ.]140 °
VerpackungTape and Reel 
Verpackungseinheit4000 pcs
Bauform1206 
Betriebstemperatur -40 °C up to +85 °C
Länge3.2 mm
Breite1.6 mm
Höhe0.68 mm
MontageartSMT 
WL-SMCW SMT Mono-color Chip LED Waterclear, 525 nm, Grün
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
dominante Wellenlänge [typ.]525 nm
FarbeGrün 
Spitzen-Wellenlänge [typ.]515 nm
Lichtstärke [typ.]450 mcd
Durchlassspannung [typ.]3.2 V
ChiptechnologieInGaN 
Abstrahlwinkel Phi 0° [typ.]140 °
VerpackungTape and Reel 
Verpackungseinheit4000 pcs
Bauform1206 
Betriebstemperatur -40 °C up to +85 °C
Länge3.2 mm
Breite1.6 mm
Höhe0.68 mm
MontageartSMT 
WL-SMCW SMT Mono-color Chip LED Waterclear, 590 nm, Gelb
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
dominante Wellenlänge [typ.]590 nm
FarbeGelb 
Spitzen-Wellenlänge [typ.]595 nm
Lichtstärke [typ.]120 mcd
Durchlassspannung [typ.]2 V
ChiptechnologieAlInGaP 
Abstrahlwinkel Phi 0° [typ.]140 °
VerpackungTape and Reel 
Verpackungseinheit4000 pcs
Bauform1206 
Betriebstemperatur -40 °C up to +85 °C
Länge3.2 mm
Breite1.6 mm
Höhe0.68 mm
MontageartSMT 
WL-SMCW SMT Mono-color Chip LED Waterclear, 605 nm, Bernstein
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
dominante Wellenlänge [typ.]605 nm
FarbeBernstein 
Spitzen-Wellenlänge [typ.]610 nm
Lichtstärke [typ.]140 mcd
Durchlassspannung [typ.]2 V
ChiptechnologieAlInGaP 
Abstrahlwinkel Phi 0° [typ.]140 °
VerpackungTape and Reel 
Verpackungseinheit4000 pcs
Bauform1206 
Betriebstemperatur -40 °C up to +85 °C
Länge3.2 mm
Breite1.6 mm
Höhe0.68 mm
MontageartSMT 
WL-SMCW SMT Mono-color Chip LED Waterclear, 625 nm, Rot
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
dominante Wellenlänge [typ.]625 nm
FarbeRot 
Spitzen-Wellenlänge [typ.]630 nm
Lichtstärke [typ.]150 mcd
Durchlassspannung [typ.]2 V
ChiptechnologieAlInGaP 
Abstrahlwinkel Phi 0° [typ.]140 °
VerpackungTape and Reel 
Verpackungseinheit4000 pcs
Bauform1206 
Betriebstemperatur -40 °C up to +85 °C
Länge3.2 mm
Breite1.6 mm
Höhe0.68 mm
MontageartSMT 
WCAP-CSGP MLCCs 50 V(DC), –, –
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
Verpackung7" Tape & Reel 
Verpackungseinheit4000 pcs
Kapazität22 pF
Kapazität±5% 
Nennspannung50 V (DC)
Bauform0603 
Betriebstemperatur -55 °C up to +125 °C
Güte840 %
Isolationswiderstand10 GΩ
KeramiktypNP0 Klasse I 
Länge1.6 mm
Breite0.8 mm
Höhe0.8 mm
Pad Dimension0.4 mm
WCAP-CSGP MLCCs 50 V(DC), –, –
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
Verpackung7" Tape & Reel 
Verpackungseinheit4000 pcs
Kapazität33 pF
Kapazität±5% 
Nennspannung50 V (DC)
Bauform0603 
Betriebstemperatur -55 °C up to +125 °C
Güte1000 %
Isolationswiderstand10 GΩ
KeramiktypNP0 Klasse I 
Länge1.6 mm
Breite0.8 mm
Höhe0.8 mm
Pad Dimension0.4 mm
WCAP-CSGP MLCCs 50 V(DC), –, –
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
Verpackung7" Tape & Reel 
Verpackungseinheit4000 pcs
Kapazität2.2 nF
Kapazität±10% 
Nennspannung50 V (DC)
Bauform0603 
Betriebstemperatur -55 °C up to +125 °C
Verlustfaktor2.5 %
Isolationswiderstand10 GΩ
KeramiktypX7R Klasse II 
Länge1.6 mm
Breite0.8 mm
Höhe0.8 mm
Pad Dimension0.4 mm
WCAP-CSGP MLCCs 50 V(DC), –, –
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
Verpackung7" Tape & Reel 
Verpackungseinheit4000 pcs
Kapazität4.7 nF
Kapazität±10% 
Nennspannung50 V (DC)
Bauform0603 
Betriebstemperatur -55 °C up to +125 °C
Verlustfaktor2.5 %
Isolationswiderstand10 GΩ
KeramiktypX7R Klasse II 
Länge1.6 mm
Breite0.8 mm
Höhe0.8 mm
Pad Dimension0.4 mm
WCAP-CSGP MLCCs 50 V(DC), –, –
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
Verpackung7" Tape & Reel 
Verpackungseinheit4000 pcs
Kapazität6.8 nF
Kapazität±10% 
Nennspannung50 V (DC)
Bauform0603 
Betriebstemperatur -55 °C up to +125 °C
Verlustfaktor2.5 %
Isolationswiderstand10 GΩ
KeramiktypX7R Klasse II 
Länge1.6 mm
Breite0.8 mm
Höhe0.8 mm
Pad Dimension0.4 mm
WCAP-CSGP MLCCs 50 V(DC), –, –
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
Verpackung7" Tape & Reel 
Verpackungseinheit4000 pcs
Kapazität10 nF
Kapazität±10% 
Nennspannung50 V (DC)
Bauform0603 
Betriebstemperatur -55 °C up to +125 °C
Verlustfaktor2.5 %
Isolationswiderstand10 GΩ
KeramiktypX7R Klasse II 
Länge1.6 mm
Breite0.8 mm
Höhe0.8 mm
Pad Dimension0.4 mm
WCAP-CSGP MLCCs 50 V(DC), –, –
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
Verpackung7" Tape & Reel 
Verpackungseinheit4000 pcs
Kapazität47 nF
Kapazität±10% 
Nennspannung50 V (DC)
Bauform0603 
Betriebstemperatur -55 °C up to +125 °C
Verlustfaktor3 %
Isolationswiderstand10 GΩ
KeramiktypX7R Klasse II 
Länge1.6 mm
Breite0.8 mm
Höhe0.8 mm
Pad Dimension0.4 mm
WCAP-CSGP MLCCs 50 V(DC), –, –
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
Verpackung7" Tape & Reel 
Verpackungseinheit4000 pcs
Kapazität68 nF
Kapazität±10% 
Nennspannung50 V (DC)
Bauform0603 
Betriebstemperatur -55 °C up to +125 °C
Verlustfaktor3 %
Isolationswiderstand7.4 GΩ
KeramiktypX7R Klasse II 
Länge1.6 mm
Breite0.8 mm
Höhe0.8 mm
Pad Dimension0.4 mm
WCAP-CSGP MLCCs 25 V(DC), –, –
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
Verpackung7" Tape & Reel 
Verpackungseinheit3000 pcs
Kapazität2.2 µF
Kapazität±10% 
Nennspannung25 V (DC)
Bauform0805 
Betriebstemperatur -55 °C up to +125 °C
Verlustfaktor10 %
Isolationswiderstand0.05 GΩ
KeramiktypX7R Klasse II 
Länge2 mm
Breite1.25 mm
Höhe1.25 mm
Pad Dimension0.5 mm
WCAP-CSGP MLCCs 50 V(DC), –, –
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
Verpackung7" Tape & Reel 
Verpackungseinheit3000 pcs
Kapazität1 µF
Kapazität±10% 
Nennspannung50 V (DC)
Bauform0805 
Betriebstemperatur -55 °C up to +125 °C
Verlustfaktor10 %
Isolationswiderstand0.1 GΩ
KeramiktypX7R Klasse II 
Länge2 mm
Breite1.25 mm
Höhe1.25 mm
Pad Dimension0.5 mm
WCAP-CSGP MLCCs 50 V(DC), –, –
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
Verpackung7" Tape & Reel 
Verpackungseinheit2000 pcs
Kapazität4.7 µF
Kapazität±10% 
Nennspannung50 V (DC)
Bauform1206 
Betriebstemperatur -55 °C up to +125 °C
Verlustfaktor10 %
Isolationswiderstand0.02 GΩ
KeramiktypX7R Klasse II 
Länge3.2 mm
Breite1.6 mm
Höhe1.6 mm
Pad Dimension0.5 mm
WR-WTB 2.00 mm Female Dual Row Terminal Housing w. positive locking, –, –
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
GenderWeiblich 
Pins28 
TypKlemmengehäuse 
VerpackungBeutel 
Betriebstemperatur -25 °C up to +85 °C
Isolationswiderstand1000 MΩ
Länge31.4 mm
PCB/Kabel/PanelKabel 
WR-WTB 2.00 mm Female Dual Row Terminal Housing w. positive locking, –, –
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
GenderWeiblich 
Pins30 
TypKlemmengehäuse 
VerpackungBeutel 
Betriebstemperatur -25 °C up to +85 °C
Isolationswiderstand1000 MΩ
Länge33.4 mm
PCB/Kabel/PanelKabel 
WR-WTB 2.00 mm Male Header, –, –
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
GenderMännlich 
Pins28 
TypHorizontal 
KontaktbeschichtungZinn 
Nennstrom3 A
Arbeitsspannung250 V (AC)
Kontaktwiderstand20 mΩ
VerpackungTube 
Betriebstemperatur -25 °C up to +85 °C
Isolationswiderstand1000 MΩ
Länge31.4 mm
MontageartTHT 
Nennstrom [1]3 A
PCB/Kabel/PanelPCB 
WR-WTB 2.00 mm Male Header, –, –
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
GenderMännlich 
Pins30 
TypHorizontal 
KontaktbeschichtungZinn 
Nennstrom3 A
Arbeitsspannung250 V (AC)
Kontaktwiderstand20 mΩ
VerpackungTube 
Betriebstemperatur -25 °C up to +85 °C
Isolationswiderstand1000 MΩ
Länge33.4 mm
MontageartTHT 
Nennstrom [1]3 A
PCB/Kabel/PanelPCB 
WR-WTB 2.00 mm Female Dual Row Crimp Contact, –, –
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
GenderWeiblich 
TypCrimpkontakt 
Wire Section 28 to 22 (AWG) 0.081 to 0.326 (mm²)
KontaktbeschichtungZinn 
Nennstrom3 A
Arbeitsspannung250 V (AC)
Kontaktwiderstand20 mΩ
Verpackunggroße Rolle 
Verpackungseinheit10000 pcs
Stranded Wire Section (AWG)28 to 22 (AWG) 
Stranded Wire Section (Metric)0.081 to 0.326 (mm²) 
Betriebstemperatur -25 °C up to +85 °C
Nennstrom [1]3 A
PCB/Kabel/PanelKabel 
WCAP-CSGP MLCCs 100 V(DC), –, –
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
Verpackung7" Tape & Reel 
Verpackungseinheit4000 pcs
Kapazität100 pF
Kapazität±10% 
Nennspannung100 V (DC)
Bauform0603 
Betriebstemperatur -55 °C up to +125 °C
Verlustfaktor2.5 %
Isolationswiderstand10 GΩ
KeramiktypX7R Klasse II 
Länge1.6 mm
Breite0.8 mm
Höhe0.8 mm
Pad Dimension0.4 mm
WCAP-CSGP MLCCs 100 V(DC), –, –
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
Verpackung7" Tape & Reel 
Kapazität100 nF
Kapazität±10% 
Nennspannung100 V (DC)
Bauform0603 
Betriebstemperatur -55 °C up to +125 °C
Verlustfaktor5 %
Isolationswiderstand1 GΩ
KeramiktypX7R Klasse II 
Länge1.6 mm
Breite0.8 mm
Höhe0.8 mm
Pad Dimension0.4 mm
WCAP-CSGP MLCCs 100 V(DC), –, –
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
Verpackung7" Tape & Reel 
Kapazität2.2 µF
Kapazität±10% 
Nennspannung100 V (DC)
Bauform1210 
Betriebstemperatur -55 °C up to +125 °C
Verlustfaktor5 %
Isolationswiderstand0.05 GΩ
KeramiktypX7R Klasse II 
Länge3.2 mm
Breite2.5 mm
Höhe2.5 mm
Pad Dimension0.75 mm
WCAP-CSGP MLCCs 50 V(DC), –, –
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
Verpackung7" Tape & Reel 
Kapazität220 nF
Kapazität±5% 
Nennspannung50 V (DC)
Bauform0603 
Betriebstemperatur -55 °C up to +125 °C
Verlustfaktor10 %
Isolationswiderstand2.3 GΩ
KeramiktypX7R Klasse II 
Länge1.6 mm
Breite0.8 mm
Höhe0.8 mm
Pad Dimension0.4 mm
WL-OCPT SOP-4, –, –
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
ProduktserieWL-OCPT SOP-4
Durchlassspannung [typ.]1.24 V
TypOptocoupler Phototransistor 
BauformSOP4 
Betriebstemperatur -55 °C up to +110 °C
Länge4.4 mm
Breite3.6 mm
Höhe2 mm
PackageSOP 4 
InputDC 
Kollektor Emitter Spannung35 V
Durchlassstrom60 mA
IF = 5 mA
VCE = 5 V
Current Transfer Ratio [min.]200 %
Current Transfer Ratio [max.]400 %
Isolationsspannung3750 V (RMS)
MontageartSMT