當(dāng)前,新能源汽車風(fēng)聲正起,風(fēng)靡世界國(guó)家;OBC又是新能源汽車中不可缺少一部分。目前,市場(chǎng)上多見6.6KW OBC,也有少數(shù)公司開始著手開發(fā)11KW項(xiàng)目。ST能為我們提供的 OBC Solution 有哪些呢?讓我們繼續(xù)往下看:
一.以SPC58NN84E7為控制芯片的7KW Solution
(1)Block線路與實(shí)物圖如下:
7KW Block 線路7KW 實(shí)物圖
(2) ST 7KW 的項(xiàng)目采用單相帶SiC的交錯(cuò)圖騰柱PFC和并聯(lián)電流隔離全橋LLC。可以通過家用交流電源插頭進(jìn)行充電。PFC Circuit主要采用TN3050H-12GY-TR 、STBR3012G2Y、和SCTH35N65G2V-7AG ;STGAP1AS; LLC 線路采用STB47N60DM6AG,STPSC20065GY-TR,A6387;PFC & LLC 主控IC均采用SPC58NN84E7。7KW平臺(tái),能夠在要使用的輸出上提供恒定電流(CC)或恒定電壓(CV);鋁基板上的下層絕緣金屬基板(IMS)實(shí)現(xiàn)了非常有效的散熱、強(qiáng)制空氣或液體冷卻;構(gòu)成每個(gè)分系統(tǒng)模塊都允許通過導(dǎo)線在模塊之間輕松母線連接,從而使設(shè)計(jì)更便捷。該參考設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素是由于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二極管功率器件、柵極驅(qū)動(dòng)器、SPC58NN84E7RMHBR電源架構(gòu)汽車級(jí)微控制器和SCR用于浪涌電流限制的晶閘管等產(chǎn)品,這些又是ST技術(shù)及產(chǎn)能的優(yōu)勢(shì)所在。STDES-7KWOBC交錯(cuò)圖騰柱PFC的開關(guān)頻率70kHz,具有電感電流平衡控制;而對(duì)于雙DC-DC LLC諧振轉(zhuǎn)換器在80到310kHz的范圍內(nèi),DC-DC LLC具有輸出電流平衡控制,這些功能確保并聯(lián)連接級(jí)的電流平衡。
PID控制器通過兩個(gè)獨(dú)立的調(diào)節(jié)電流回路,這些控制通過SPC58NN84E7RMHBR實(shí)現(xiàn)。第二個(gè)轉(zhuǎn)換器是基于超結(jié)MOSFET的雙諧振LLC輸出DC-DC電壓控制在250 VDC至450 VDC的范圍內(nèi),兩個(gè)獨(dú)立的恒流回路(CC)和一個(gè)恒壓回路(CV)及電流平衡通過第二個(gè)SPC58NN84E7RMHBR上實(shí)現(xiàn)。
(3) 7.0KW Solution 平臺(tái)主要功能:
前端PFC,采用2通道交錯(cuò)圖騰柱拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),工作頻率為70 kHz;
通過TRIAC, 進(jìn)行數(shù)字浪涌電流控制;
使用FB LLC諧振拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的DC-DC級(jí),諧振頻率為140 kHz;
恒流恒壓模式;
基于SPC58NN84E7RMHBR MCU的控制平臺(tái);
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.采用Stellar E 為平臺(tái)的22KW Solution:
(1)Block線路與實(shí)物圖如下:
22KW Block 線路22KW 實(shí)物圖
22KW OBC 主要采用采用三相PFC ,加上雙向LLC 諧振線路;主要采用ST的SCT015W120G3-4AG;SCT025W120G3-4AG;SCT070W120G3-4AG;STH315N10F7-2;STL285N4F7AG;STPSC10H12GY;TSC2011IST;STGAP2SICSAC;L9616;and SR5E1E770C30F00X等電子產(chǎn)品。
(2)Stellar E系列:ST新推出采用雙Arm Cortex?M7核,主要用于新能源汽車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(zhuǎn)換能實(shí)現(xiàn)快速,并實(shí)時(shí)控制;在電動(dòng)汽車OBC & DC-DC Converters等應(yīng)用中最大限度地發(fā)揮SiC和GaN功率器件技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。
(3)DCDC GUI:
ST能提供顯示DCDC演示可配置參數(shù)和信息顯示、CAN總線上的電壓和電流(GUI 系統(tǒng))。參考下圖,共顯示了八個(gè)主要區(qū)域內(nèi)容,具體如下:
GUI 界面圖
顯示的啟動(dòng)模式可配置為開環(huán)(SR模式可選)、單/雙電壓回路(峰值電流具有電壓回路的模式)。
LV_TL;LV_TH;LC_TH:HC_TH;這些閾值配置,用于OC、OV和UV保護(hù)。
LV_Ref(默認(rèn)為14V),用于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(cè)試模式下工作的峰值電流模式電流基準(zhǔn)。
POR復(fù)位后,當(dāng)收到CAN啟動(dòng)命令時(shí),系統(tǒng)進(jìn)入IDLE狀態(tài)。當(dāng)收到開環(huán)命令時(shí),系統(tǒng)將進(jìn)入“開環(huán)”狀態(tài),或在收到閉環(huán)命令時(shí)進(jìn)入預(yù)充電狀態(tài),然后轉(zhuǎn)換到“正常”狀態(tài)收到。SR_MODE_0,1,2表示當(dāng)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(cuò)誤信息和環(huán)路指示:HV_OV:當(dāng)前高壓側(cè)過電壓;HV_OC:當(dāng)前高壓側(cè)過電流;LV_OV:當(dāng)前低壓側(cè)過電壓;LV_OC:當(dāng)前低壓側(cè)過電流;IO_PROT:檢測(cè)到硬件錯(cuò)誤。HIS_HV_OV、OC、HIS_LV_OV,HIS_LV_OC、HIS_IO_PROT:專用錯(cuò)誤(OC、OC)至少發(fā)生一次。
電壓和電流adc采樣校準(zhǔn)。為了簡(jiǎn)單地演示,這個(gè)演示使用一次函數(shù)y=k*x+b方法來校準(zhǔn)電流和電壓
ST SBC芯片L9396診斷信息,如FAULT、FSN、RESET、WDTDIS。
ST 現(xiàn)階段能提供以SPC 和Stellar為主控二套平臺(tái) ,OBC Solution;輸出功率覆蓋6.6KW~22KW。能適用于400V/800V 平臺(tái)EV. 歡迎和各位看官能有更深討論;
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