ST Stellar-E SR5E1 22KW OBC combo 3KW DC-DC汽車充電器解決方案

對於全球的環境保護意識抬頭，全球的汽車產業慢慢步入電動化的時代，以減少碳排放。整車系統主要是由電池、電驅、電控的三電所構成，其中電池系統是整車的動力來源，而對電池充電的OBC系統更甚重要。一具高度安全性且高效的OBC系統，勢必是整個行業所需。

一、 Stellar-E -一具有高安全性的汽車級處理器

1. Stellar-E (SR5E1)
在資訊爆炸的時代，汽車信息的保護也越來越重要，ST專門為車載開發的Stellar系列晶片，具有高度的信息保護功能。

電動汽車的要求包括強大的硬體設備，以確保高效的功率轉換和性能，並具有卓越的安全性和安全性。可接收定期無線軟體更新的能力是功能增強的核心，並保證在整個車輛生命周期內進行關鍵的安全和安保更新。通過增強航程和性能以及最新的安全更新來改善用戶體驗。  電動汽車卓越性能的關鍵在於汽車的部件，以及它們如何將先進的數字化與效率和創新相結合。使用Stellar-E系列設計的OBC系統，能帶來22KW的能量來為車用電池充電，同時也結合3KW的直流電，可供車上來使用。

在本文將從Stellar-E的晶片優勢到OBC系統的設計，再到未來的展望來做深入探討。

ST原廠Stellar-E介紹網址:https://www.st.com/en/automotive-microcontrollers/stellar-actuation-mcus.html

2. Stellar-E特色

•AEC-Q100汽車認證

•SR5高性能模擬mcu: 新型寬帶隙要求的數字和模擬高頻控制 技術(SiC和GaN)

•卓越的實時和功能安全性能(ASIL-D)

•內置快速和成本優化的OTA(空中)重編程能力

•高速安全密碼服務(HSM)

•雙核2x 32-bit Arm® Cortex®‑M7 300MHz算力

3. Stellar-E SR5E1處理器方塊圖



二、 22KW OBC System Combo 3KW DCDC

22KW OBC系統的設計主要是由三種電源拓樸所設計而成，電路方塊圖如下所示。



1. 22KW OBC combo 3KW DC-DC 規格



2.  22KW OBC combo 3KW DC-DC 特色

•更快的控制迴路最佳利用對於SiC/GaN

•對於SiC/GaN有高解析度定時器(HRTIM)

•支持3KWDC-DC的峰值電流模式控制(PCMC)

•支持CLLC兩種控制組合:
(1).PFM+移相控制
(2).峰值電流模式控制(PCMC)

•CRM控制的PFC

•具有雙向電源的功能，可充可放

•全支持3.3KW、6.6KW、11KW、22KW的功率輸出

•單相/三相PFC切換

3.  22KW OBC combo 3KW DC-DC 開發板

4.  22KW OBC combo 3KW DC-DC 主要用料




三、 快速控制原型開發

•加快開發過程，縮短開發時間

•採用MBD法，2個月內用第一個star - e單片機樣品運行3ph PFC(800V)

•原型開發，參考設計，解決方案開發

•提供完整的支持包，縮短客戶系統評估周期

四、 未來展望

在任何電動（EV）或插電式混合動力（HEV）車輛的核心設計上，都在於高壓（200至800 VDC）電池及其相關的充電系統。使用板上充電器 (OBC)，您可在家中或私人或公共充電站的插座上，通過交流電源進行電池充電。 從3.6 kW單相到22 kW三相高功率轉換器，在搭配第三代半導體SiC與GaN的使用 ，如今 OBC必須具有最高的效率和可靠性，以確保快速充電，滿足有限的空間和重量要求。在未來高安全性的電源設計上，Stellar-E系列可滿足其電動車的充電設計需求。