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大聯(lián)大友尚推出基于ST的汽車(chē)充電器方案

—— 基于ST產(chǎn)品的22KW OBC結(jié)合3KW DC/DC
作者: 時(shí)間:2023-04-20 來(lái)源:電子產(chǎn)品世界 收藏

2023年4月20日,致力于亞太地區(qū)市場(chǎng)的領(lǐng)先半導(dǎo)體元器件分銷(xiāo)商---大聯(lián)大控股宣布,其旗下友尚集團(tuán)推出與意法半導(dǎo)體(ST)共同開(kāi)發(fā)的基于STELLAR-E1系列SR5E1芯片的22KW 結(jié)合3KW 直流輸出方案。

本文引用地址:http://2s4d.com/article/202304/445801.htm

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圖示1-大聯(lián)大友尚基于ST產(chǎn)品的22KW 結(jié)合3KW 方案的展示板圖

隨著節(jié)能環(huán)保意識(shí)的逐漸提高以及碳中和目標(biāo)的不斷推進(jìn),全球汽車(chē)產(chǎn)業(yè)正加速邁入電氣化時(shí)代。然而近幾年雖然電動(dòng)汽車(chē)的出貨量逐年提高,但其續(xù)航能力和充電成本始終飽受爭(zhēng)議。為了解決這些問(wèn)題,新一代的電動(dòng)車(chē)解決方案不僅需要實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)的續(xù)航能力和更快的充電速度,還要盡可能減輕車(chē)輛的重量,以滿(mǎn)足消費(fèi)者的基本出行需求。在這種情況下,為滿(mǎn)足可對(duì)高壓電池的充電需求,第三代半導(dǎo)體碳化硅(SiC)與氮化鎵(GaN)功率器件被應(yīng)用于汽車(chē)系統(tǒng)中,用來(lái)提高車(chē)載充電機(jī)()和各種轉(zhuǎn)換器的能效和可靠性要求。然而在車(chē)載電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,由于高精度的控制運(yùn)算與車(chē)用安全的要求,普通車(chē)規(guī)級(jí)MCU已無(wú)法滿(mǎn)足更高算力與更高級(jí)別的安全功能,也無(wú)法支撐氮化鎵(GaN)功率晶體管更高的開(kāi)關(guān)頻率,傳統(tǒng)方案設(shè)計(jì)上需要一個(gè)DSP芯片和額外的車(chē)用安全芯片來(lái)專(zhuān)門(mén)處理控制回路和安全性能要求,這無(wú)疑增加了系統(tǒng)復(fù)雜性與難度。為簡(jiǎn)化這一挑戰(zhàn),基于ST STELLAR-E1SR5E1芯片推出了22KW OBC結(jié)合3KW DC/DC方案,該方案有助于降低電動(dòng)汽車(chē)成本,同時(shí)加快充電速度,提升車(chē)用安全性,延長(zhǎng)續(xù)航里程。 

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圖示2-基于ST產(chǎn)品的22KW OBC結(jié)合3KW DC/DC汽車(chē)充電器方案的場(chǎng)景應(yīng)用圖

SR5E1ST旗下STELLAR-E1系列電動(dòng)汽車(chē)MCU中的一款高性能產(chǎn)品,是一顆符合車(chē)規(guī)標(biāo)準(zhǔn)ISO26262 ASIL-D級(jí)別,且具有300MHz算力的雙核MCU,其實(shí)現(xiàn)了在同一顆芯片上執(zhí)行高速控制回路處理和通用控制運(yùn)算,通過(guò)利用片上集成的高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)、高精度脈寬調(diào)制(PWM)控制器和快速動(dòng)作保護(hù)電路等特性,做到只需一個(gè)MCU就能控制整個(gè)功率模塊與滿(mǎn)足車(chē)規(guī)安全需求,這極大程度簡(jiǎn)化了車(chē)載充電系統(tǒng)設(shè)計(jì),精簡(jiǎn)了物料清單,有利于推進(jìn)車(chē)載充電系統(tǒng)向基于第三代半導(dǎo)體的高效解決方案過(guò)渡,極大滿(mǎn)足了高壓電池的充電規(guī)格,從而實(shí)現(xiàn)了更長(zhǎng)的行駛里程和更快的充電速度。

與此同時(shí),STELLAR-E系列MCU還賦予了電動(dòng)汽車(chē)軟件升級(jí)能力,其支持先進(jìn)的汽車(chē)功能性安全標(biāo)準(zhǔn)(ISO 26262 ASIL-D)和數(shù)據(jù)安全功能(HSM),滿(mǎn)足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)軟件互操作性(Autosar 4.3.x),并且內(nèi)置高效、安全的空中(OTA)重新編程,可以持續(xù)優(yōu)化性能和升級(jí)車(chē)輛功能。 

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圖示3-基于ST產(chǎn)品的22KW OBC結(jié)合3KW DC/DC汽車(chē)充電器方案的方塊圖

通過(guò)STELLAR-E1 MCU出色的能力,本方案能夠確保功率轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)快速、高精度即時(shí)控制,最大限度地發(fā)揮SiCGaN第三代半導(dǎo)體功率器件的技術(shù)優(yōu)勢(shì),滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)充電的高效率和可靠性,使車(chē)企能夠改進(jìn)優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì),進(jìn)一步提高汽車(chē)的行駛里程、性能和能效。

 

核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)

?   電動(dòng)汽車(chē)的要求包括強(qiáng)大的硬件設(shè)備,以確保高效的功率轉(zhuǎn)換和性能,并具有卓越的安全性和可靠性。

?   可接收定期無(wú)線軟件更新的能力是功能增強(qiáng)的核心,并保證在整個(gè)車(chē)輛生命周期內(nèi)進(jìn)行關(guān)鍵的安全和更新。

?   通過(guò)增強(qiáng)航程和性能以及最新的安全更新來(lái)改善用戶(hù)體驗(yàn)。

?   通過(guò)卓越的汽車(chē)部件,將先進(jìn)的數(shù)字化與效率和創(chuàng)新相結(jié)合,持久助力電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展。

 

方案規(guī)格:

?   CRM控制單相/三相的無(wú)橋圖騰柱PFC

?  輸入:304Vac-456Vac;

?  輸出:450Vdc-900Vdc;

 

?   22KW OBC

?  輸入:450Vdc-900Vdc;

?  輸出:36A Idc Max;

 

?   3KW DC/DC

?  輸入:800Vdc /3.75A Idc

?  輸出:14Vdc / 215A Idc。



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