전기스쿠터 배터리 연료 게이지를 위한 새로운 하드웨어 청사진

고성능 아날로그 IC의 세계적인 선도 제조 및 설계업체인 ams (지사장: 이종덕, www.ams.com) 가 전류와 전압 측정 회로를 통해 전기 스쿠터 배터리의 잔존 용량(SOC)을 간단히 판독할 수 있는 레퍼런스 디자인을 발표했다.

이 레퍼런스 디자인은 ams의 AS8510 센서 인터페이스, 두 채널 배터리 센서 인터페이스, 간단한 8-비트 마이크로컨트롤러, LDO와 LED 바-그래프 디스플레이를 구동하는 LED 드라이버로 구성됐다.

이로써 전기 스쿠터 제조업체들은 이 디자인을 구현해 연료 게이지 기능을 가진 조악한 전압계 디스플레이를 대체할 수 있게 됐다. 또한 여기에 소요되는 소액의 부품 명세서 추가만으로도 운전자들에게 보다 유용하고 편리한 기능 제공이 가능해졌다.

보통 4개가 직렬로 연결된 12V 연축 전지로 가동되는 전기 스쿠터는 가격이 저렴하고 배기 가스 배출도 거의 없어서 점차 환영 받고 있는 운송수단이다. 그러나 전압계 다이얼은 배터리 출력 전압이 전압계 SOC와 비선형의 관계를 가지므로 그 동안 제 기능을 발휘하지 못했고 배터리 부하에 따라 배터리 표시도 변할 수밖에 없었다.

ams의 새로운 전기 스쿠터 연료계 레퍼런스 디자인은 전기 스쿠터 제조업체들의 비용 절감 요구에 부응한 것으로 축/방전 사이클과 배터리 작동 온도 범위 전체에 걸쳐 정확한 전압을 전달한다.

이러한 기능은 단일 칩으로 데이터를 수집, 변환하며 사실상 광범위한 오프셋 프리 전류와 전압 측정을 생성하는 AS8510 센서 인터페이스 회로의 사용으로 대부분 가능한 것이다.

ams 회로 디자인은 고도의 샘플링 레이트에서 4개 밧데리 각각의 전류와 전압을 동시에 측정한다. 8-비트 마이크로컨트롤러로 수행되는 데모용 소프트웨어는 개방 회로 전압 측정값과 쿨론 수의 조합을 SOC 판독 결과로 산출한다.

레퍼런스 디자인은 간단한 LED 바 그래프 디스플레이를 지원하지만 이는 운전자에게 보다 정밀한 SOC 정보를 제공하는 고가의 LCD 디스플레이와 사용될 수도 있다.

ams에서 개발된 무료로 지원되는 소프트웨어를 통해 연료계가 레퍼런스 하드웨어 디자인을 성공적으로 수행할 뿐 아니라 유효한 SOC 판독을 위해 정확하고 정밀한 전압과 전류 측정이 어떻게 사용되는지를 알 수 있다.

ams의 자동차사업부 총괄매니저인 번드 게스너(Bernd Gessner)부사장은 ams의 이러한 혁신 디자인을 통해 전기 스쿠터 제조업체들이 자재비를 최소화하면서도 제품에 엄청난 부가 가치를 더할 수 있다며 “AS8510 기반의 정확한 연료계가 부착된 저가형 배터리 구동 스쿠터 운전자들은 전력이 정확히 얼마나 남아있는지 알 수 있을 뿐 아니라 재충전하지 않고도 스쿠터를 얼마나 더 탈 수 있는지 쉽사리 파악하게 된다”고 언급했다.

아이씨엔 매거진 2012년 08월호