OBC Solution,ST 能提供哪些呢?

當前,新能源汽車風聲正起,風靡世界國家;OBC又是新能源汽車中不可缺少一部分。目前,市場上多見6.6KW OBC,也有少數公司開始著手開發11KW項目。ST能為我們提供的OBC Solution 有哪些呢?讓我們繼續往下看:

一.以SPC58NN84E7為控制晶片的7KW Solution:

(1)Block線路與實物圖如下:
7KW Block 線路7KW 實物圖

 

 (2) ST 7KW 的項目採用單相帶SiC的交錯圖騰柱PFC和並聯電流隔離全橋LLC。可以通過家用交流電源插頭進行充電。PFC Circuit主要採用TN3050H-12GY-TR 、STBR3012G2Y、和SCTH35N65G2V-7AG ;STGAP1AS; LLC 線路採用STB47N60DM6AG,STPSC20065GY-TR,A6387;PFC & LLC 主控IC均採用SPC58NN84E7。7KW平台,能夠在要使用的輸出上提供恆定電流(CC)或恆定電壓(CV);鋁基板上的下層絕緣金屬基板(IMS)實現了非常有效的散熱、強制空氣或液體冷卻;構成每個分系統模塊都允許通過導線在模塊之間輕鬆母線連接,從而使設計更便捷。該參考設計的關鍵因素是由於SiC MOS/Diode的使用,從而獲得的高的輸出功率和更高功率密度。

 SI基 & SiC二極體功率器件、柵極驅動器、SPC58NN84E7RMHBR電源架構汽車級微控制器和SCR用於浪涌電流限制的晶閘管等產品,這些又是ST技術及產能的優勢所在。STDES-7KWOBC交錯圖騰柱PFC的開關頻率70kHz,具有電感電流平衡控制;而對於雙DC-DC LLC諧振轉換器在80到310kHz的範圍內,DC-DC LLC具有輸出電流平衡控制,這些功能確保並聯連接級的電流平衡。

PID控制器通過兩個獨立的調節電流迴路,這些控制通過SPC58NN84E7RMHBR實現。第二個轉換器是基於超結MOSFET的雙諧振LLC輸出DC-DC電壓控制在250 VDC至450 VDC的範圍內,兩個獨立的恆流迴路(CC)和一個恆壓迴路(CV)及電流平衡通過第二個SPC58NN84E7RMHBR上實現。

(3) 7.0KW Solution 平台主要功能:

  • 前端PFC,採用2通道交錯圖騰柱拓撲結構,工作頻率為70 kHz;
  • 通過TRIAC, 進行數字浪涌電流控制;
  • 使用FB LLC諧振拓撲結構的DC-DC級,諧振頻率為140 kHz;
  • 恆流恆壓模式;
  • 基於SPC58NN84E7RMHBR MCU的控制平台;
  • 12 V輸入電源電壓與輸出電壓GND(高壓電池)電流隔離;
  • 母線互連的可能性

 
二.採用Stellar E 為平台的22KW Solution:

(1)Block線路與實物圖如下:
         22KW Block 線路22KW 實物圖

  • 22KW OBC 主要採用採用三相PFC ,加上雙向LLC 諧振線路;主要採用ST的SCT015W120G3-4AG;SCT025W120G3-4AG;SCT070W120G3-4AG;STH315N10F7-2;STL285N4F7AG;STPSC10H12GY;TSC2011IST;STGAP2SICSAC;L9616;and SR5E1E770C30F00X等電子產品;

(2)Stellar E系列ST新推出採用雙Arm® Cortex®‑M7核,主要用於新能源汽車OBC 的主控IC;目前僅有2款可提供,分別為SR5E1E3(100Pins) /SR5E1E7 (176Pins); 為確保功率轉換能實現快速,並實時控制;在電動汽車OBC & DC-DC Converters等應用中最大限度地發揮SiC和GaN功率器件技術的優勢。

(3)DCDC GUI:

 ST能提供顯示DCDC演示可配置參數和信息顯示、CAN總線上的電壓和電流(GUI 系統)。參考下圖,共顯示了八個主要區域內容,具體如下:


GUI 界面圖

  • 顯示的啟動模式可配置為開環(SR模式可選)、單/雙電壓迴路(峰值電流具有電壓迴路的模式)。
  • LV_TL;LV_TH;LC_TH:HC_TH;這些閾值配置,用於OC、OV和UV保護。
  • LV_Ref(默認為14V),用於VMC/PCMC模式。LC_Ref,僅在單電流模式下有用。HV_IREF_P:在峰值電流測試模式下工作的峰值電流模式電流基準。
  • POR復位後,當收到CAN啟動命令時,系統進入IDLE狀態。當收到開環命令時,系統將進入“開環”狀態,或在收到閉環命令時進入預充電狀態,然後轉換到“正常”狀態收到。SR_MODE_0,1,2表示當前工作的同步整流器模式。
  • 電壓電流指示,V_HV  /  I_H  /  V_LV  /  I_LV。
  • 錯誤信息和環路指示:HV_OV:當前高壓側過電壓;HV_OC:當前高壓側過電流;LV_OV:當前低壓側過電壓;LV_OC:當前低壓側過電流;IO_PROT:檢測到硬體錯誤。HIS_HV_OV、OC、HIS_LV_OV,HIS_LV_OC、HIS_IO_PROT:專用錯誤(OC、OC)至少發生一次。
  • 電壓和電流adc採樣校準。為了簡單地演示,這個演示使用一次函數y=k*x+b方法來校準電流和電壓
  • ST SBC晶片L9396診斷信息,如FAULT、FSN、RESET、WDTDIS。

ST 現階段能提供以SPC 和Stellar為主控二套平台 ,OBC Solution;輸出功率覆蓋6.6KW~22KW。能適用於400V/800V 平台EV. 歡迎和各位看官能有更深討論;

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