カテゴリー: Embedded-ja

移動ロボット（AMR/AGV）プラットフォーム向けに設計されたシングルボード電源コントローラー。22〜60 Vの設計で、突入電流（インラッシュカレント）を抑制する制御起動、監視機能付きXT30バッテリー充電、マルチプロトコルによるステータス出力機能を一体化。
22–60 V
バッテリー入力 / 出力
12 A
連続充電電流
−40…125°C
動作温度範囲
CAN · SPI · UART · I²C
オンボード対応プロトコル
概要
VNX-SCCBは、ハイサイド・プリチャージ機能および逆接続保護（逆極性保護）回路と、監視機能付きバッテリー充電フロントエンドを単一のコンパクトな基板（PCB）に統合しています。移動ロボットの運用サイクルにおいて最も故障が発生しやすい2つの瞬間——「バッテリー接続またはドッキングの瞬間」と「無人監視下での充電中」に対応するよう設計されています。
入力側では、バック・トゥ・バック（逆直列）構成対応のハイサイドNチャンネルMOSFETコントローラーがバス電圧を電流制限された緩やかなスロープで立ち上げ、コネクター、コンデンサバンク、後段の電子回路を突入電流サージや逆接続から保護します。充電側では、XT30端子付きステージが最大12 Aの監視付き電流を供給。バッテリーの初期電圧が極めて低い場合でも安定したソフトスタート動作を実現し、設定された充電電圧に達すると自動的にシャットオフします。
中央MCUがCAN、SPI、UART、I²C経由でシステムステータスを出力するため、基板は電圧、電流、温度、障害状態をホストコントローラー、充電ドック、またはフリート管理システムへリアルタイムに転送できます。これにより、AMR/AGVプラットフォーム、自動充電ステーション、その他無人産業用電源システム向けのドロップイン（即時組み込み可能な）パワーステージを実現します。
仕様概要
対応バッテリー化学組成
Li-ion / LiFePO₄
定格システム電圧
24V / 33V / 48V class
広範囲入出力電圧
22–60 V DC
充電コネクター
XT30
通信インターフェース
CAN / SPI / UART / I²C
ステータスLED表示機
HB · CHG · FULL · ERR · PG
主な機能・特長
完全な保護機能群
逆接続（逆極性）、逆電流、過電圧、UVLO（低電圧誤動作防止）、ESD（静電気放電）、突入電流制御を単一パワーステージに搭載。
ハイサイドMOSFETプリチャージ
バック・トゥ・バックMOSFETに対応したNチャンネル・ハイサイドコントローラー。高速ターンオン/ターンオフおよびイネーブル制御入力を搭載。
12 A 監視機能付き充電
リアルタイム電圧/電流（V/I）監視機能付きXT30充電入力。バッテリー低電圧時の1 Aソフトスタート機能および満充電時の自動遮断機能を搭載。
マルチプロトコル通信
専用CANバス、SPI（NFCモジュールサポート付き）、TTL UART、I²Cピンヘッダーを搭載し、柔軟なロボットシステム統合を実現。
外部NTCセンシング
充電制御および障害報告にフィードバックされる、バッテリーパック温度測定用専用NTC入力を搭載。
PWMファン出
継続的な充電電流下でMOSFETバンクのアクティブな熱管理（冷却）を行うオンボード・ファンヘッダー。
リアルタイム・ステータスLED
HB（ハートビート）、CHG（充電中）、FULL（満充電）、ERR（エラー）、PG（パワーグッド）の各インジケーターにより、ホスト接続なしで現場からシステム状態を確認可能。
−40°C 〜 125°C 動作対
屋外充電ドック、冷凍・冷温倉庫用AGV、連続稼働する倉庫用ロボットに対応する産業用グレード部品を選定。
超小型組み込みフォームファクタ
デュアルXT30ピグテールケーブルと基板端（エッジ）配置のピンヘッダーにより省スペース化を図り、狭小シャーシへの組込みに対応。
インターフェース・マップ
VNX-SCCB プロトタイプの注釈付き上面図。本文書内で説明されている充電パス、通信用ピンヘッダー、および監視ポイントを示しています。
凡例
SPI 通信インターフェース
NFCモジュールの接続に適した専用SPIインターフェース
多様なSPIベースのセンサーおよび周辺機器をサポート
ローカル周辺機器との高速通信
柔軟なロボットシステム統合のための設計
CAN バス & バッテリー監視
システムレベル制御用のCANバス通信
バッテリー入出力の監視が可能
バッテリーの電圧および電流監視に対応
BMS（バッテリー管理システム）、電源管理、安全システム向けのシステムステータスおよび障害監視
TTL UART インターフェース
ローカルでのデバッグおよび設定アクセス
外部NTC入力と連携した温度の読み出し（フィードバック）
ホスト立ち上げ用の省ピン接続
XT30 充電 & 保護
最大 12 A の連続充電電流
バッテリー電圧が非常に低い場合でも安定した 1 A ソフトスタート充電
設定された充電電圧での自動遮断、緩速/急速充電モードに対応
仕様表
電源入出力
項目
条件
値
バッテリー電圧範囲
Li-ion / LiFePO₄
22–60 V DC
対象システムクラス
Nominal p定格パック電圧
24 V / 33 V/ 48 V
充電コネクター
—
XT30
連続充電電流
—
最大 12 A
ソフトスタート電流
低バッテリー電圧時
1 A
保護 & 安全機能
項目
備考
値
逆極性保護
入力および充電パス
あり
逆電流保護
—
あり
過電圧保護
—
あり
低電圧誤動作防止（UVLO）
—
あり
突入電流制御
ハイサイドMOSFET起動制御
あり
静電気放電保護
—
あり
MOSFETトポロジー
プリチャージ / パワーパス
バック・トゥ・バックハイサイド Nチャンネル
制御 & 通信
項目
備考
値
CANバス
×2 コネクター（デイジーチェーン対応）
あり
SPI
NFC・センサー周辺機器
あり
TTL UART
RX / TX / GND
あり
I²C
5V-GND-SDA-SCL header
あり
温度センシング
外部NTC入力
あり
イネーブル / オン・オフ制御
プリチャージおよび最大充電制御
あり
ステータス表示
—
HB · CHG · FULL · ERR · PG
環境仕様
項目
備考
値
消費電力
待機時
低消費電力（設計依存）
冷却
MOSFETバンク
オンボードPWMファンヘッダー
適用分野・用途
無人でのバッテリー接続や監視なしでの充電を行うあらゆるプラットフォームにおいて、監視機能付きプリチャージおよび充電ステージが有効に機能します。
AMR & AGVプラットフォーム
自律走行搬送ロボット（AMR）および無人搬送車（AGV）向けのオンボード・プリチャージ保護および充電監視。
自動ドッキング & 充電ステーション
ソフトスタート電流制限および逆接続保護を備えた接点・コネクターの制御ドッキング。
産業用電源分配
装置レベルの電源シーケンス制御に向けた、低電圧保護（UVLO）および過電圧保護（OVP）付きハイサイドスイッチド電源分岐。
倉庫 & 物流ロボット
最小限の監視でマルチシフト充電サイクルを行うロボットフリート向けの連続稼働定格保護ステージ。
バッテリー管理フロントエンド
より大規模なBMSやフリート管理システムへの統合に向けた、CAN / I²C出力の電圧・電流・温度データ。
屋外 & コールドチェーン機器
非暖房エリアや冷凍・冷蔵環境で稼働するAGVおよび機器向けの−40°C〜+125°C定格設計。
機構 & フォームファクタ
現行リビジョンにおける基板外形、取り付け穴パターン、およびコネクター配置構造。
基板長
110 mm
基板幅
65 mm
基板厚み
25 mm
取り付け穴径
3 mm