[디지털경제뉴스 박시현 기자] 텍사스 인스트루먼트(TI)는 ASIL D를 충족하고, TÜV SÜD 인증을 받은 전기차(EV)용 무선 배터리 관리 시스템(BMS) 솔루션을 발표했다.
TI의 무선 BMS 솔루션은 첨단 무선 프로토콜에 우수한 네트워크 가용성을 결합함으로써 무겁고 유지보수가 비싼 케이블을 없애고, EV의 신뢰성과 효율을 높일 수 있다. 차량 제조업체들은 이를 통해 설계 복잡성은 낮추면서, 신뢰성을 높이고, 차량 무게를 줄임으로써 주행 거리를 늘릴 수 있다.
TI의 무선 BMS 제품군은 ▲SimpleLink 2.4GHz CC2662R-Q1 무선 마이크로컨트롤러(MCU) 평가 모듈 ▲소프트웨어 ▲기능 안전 관련 자료들(안전 매뉴얼, 고장 형태 영향 분석(FMEA), 고장 형태·영향·진단 분석(FMEDA), TÜV SÜD 콘셉트 보고서 등 매우 포괄적으로 구성돼 있다.
◆ISO 26262 표준 ASIL D 인증 충족 = TI는 기능 안전 평가 기관인 TÜV SÜD에 TI 무선 BMS 기능 안전 콘셉트의 오류 감지 성능에 대한 정량적 및 정성적인 평가와 함께 자동차 기능 안전성 국제표준 ISO 26262의 최고 수준 인증인 ASIL D 충족 여부에 대한 평가를 의뢰했다.
TI의 무선 BMS 기능 안전 콘셉트는 무선 BMS 전용 신규 무선 프로토콜을 사용함으로써 통신 오류 감지 및 보안 관련 문제를 해결했다. CC2662R-Q1 무선 MCU에 사용된 TI의 고유 프로토콜은 호스트 시스템 프로세서와 새롭게 출시된 BQ79616-Q1 배터리 모니터링 및 밸런싱 디바이스 사이에 견고하면서 확장 가능한 데이터 교환을 가능하게 한다.
유선 연결과 비교해 CC2662R-Q1 무선 MCU에 채택된 TI의 BMS용 무선 프로토콜은 99.999% 이상의 높은 수준의 네트워크 가용성을 달성하고, 최대 300ms 속도로 네트워크의 재시작이 가능하다.
이 무선 MCU는 뛰어난 데이터 처리량의 전용 타임 슬롯과 저지연성을 통해 데이터가 손실되거나 훼손되지 않도록 보호한다. 또한, 다중 배터리 셀이 ±2mV 정확도와 10-7 미만의 네트워크 패킷 오류 발생률로 메인 MCU에 전압 및 온도 데이터를 전송할 수 있도록 한다.
이와 함께, 자동차 제조업체는 TI의 보안을 가능하게 하는 요소를 통해 잠재적 위협을 방지할 수 있다.
TI의 보안을 가능하게 하는 요소는 ▲키 교환 및 업데이트 ▲고유 디바이스 인증 ▲디버그 보안 ▲JTAG(Joint Test Action Group) 잠금 방식을 통한 소프트웨어 IP 보호 ▲128비트 AES(Advanced Encryption Standard) 암호 가속화 ▲메시지 무결성 검사 등이다.
◆차량 제조업체의 다양한 설계 요구 충족 = TI의 무선 BMS 솔루션은 차량 제조업체들의 다양한 설계 요구를 충족하기 위해 다양한 구성을 지원한다. 실시간(deterministic) 프로토콜은 뛰어난 데이터 처리량을 제공해 차량 제조업체들은 단일 무선 시스템 온칩을 다수의 BQ79616-Q1 배터리 모니터링 디바이스와 연결해 32셀, 48셀, 60셀 시스템 같은 다양한 구성을 지원하는 배터리 모듈을 개발할 수 있다.
이 시스템은 최대 100개 노드를 지원하도록 설계됐으며, 노드당 2ms 미만의 낮은 지연 시간과 모든 노드에 걸친 시간 동기화 측정 기능(time-synchronized measurements)을 제공한다.
CC2662R-Q1 무선 MCU는 개별 셀 모니터링 유닛을 분리해 데이지 체인 절연 부품의 필요성과 비용을 없애준다. BQ79616-Q1 배터리 모니터링 및 밸런싱 디바이스는 동일한 패키지 타입으로 다양한 채널 옵션을 제공하며, 핀-대-핀 호환이 가능하고 모든 플랫폼에 걸쳐 기존에 개발된 소프트웨어와 하드웨어를 100% 재사용할 수 있도록 지원한다.
차량 제조업체들은 무료로 다운로드 가능한 SimpleLink 무선 BMS 소프트웨어 개발 키트(SDK)와 999달러에 구입할 수 있는 SimpleLink 무선 BMS 평가 모듈(CC2662RQ1-EVM-WBMS)을 통해 빠르게 설계를 시작할 수 있다.
CC2662R-Q1 무선 MCU는 1천 개 단위로 가격은 2.79달러이다. BQ79616-Q1은 16채널 10mm x 10mm 64핀 HTQFP(thermally enhanced thin quad flat package)로 제공되며, 가격은 1천 개 단위로 6.90달러이다.
