当前,新能源汽车风声正起,风靡世界国家;OBC又是新能源汽车中不可缺少一部分。目前,市场上多见6.6KW OBC,也有少数公司开始着手开发11KW项目。ST能为我们提供的 OBC Solution 有哪些呢?让我们继续往下看:
一.以SPC58NN84E7为控制芯片的7KW Solution
(1)Block线路与实物图如下:
7KW Block 线路7KW 实物图
(2) ST 7KW 的项目采用单相带SiC的交错图腾柱PFC和并联电流隔离全桥LLC。可以通过家用交流电源插头进行充电。PFC Circuit主要采用TN3050H-12GY-TR 、STBR3012G2Y、和SCTH35N65G2V-7AG ;STGAP1AS; LLC 线路采用STB47N60DM6AG,STPSC20065GY-TR,A6387;PFC & LLC 主控IC均采用SPC58NN84E7。7KW平台,能够在要使用的输出上提供恒定电流(CC)或恒定电压(CV);铝基板上的下层绝缘金属基板(IMS)实现了非常有效的散热、强制空气或液体冷却;构成每个分系统模块都允许通过导线在模块之间轻松母线连接,从而使设计更便捷。该参考设计的关键因素是由于SiC MOS/Diode的使用,从而获得的高的输出功率和更高功率密度。
SI基 & SiC二极管功率器件、栅极驱动器、SPC58NN84E7RMHBR电源架构汽车级微控制器和SCR用于浪涌电流限制的晶闸管等产品,这些又是ST技术及产能的优势所在。STDES-7KWOBC交错图腾柱PFC的开关频率70kHz,具有电感电流平衡控制;而对于双DC-DC LLC谐振转换器在80到310kHz的范围内,DC-DC LLC具有输出电流平衡控制,这些功能确保并联连接级的电流平衡。
PID控制器通过两个独立的调节电流回路,这些控制通过SPC58NN84E7RMHBR实现。第二个转换器是基于超结MOSFET的双谐振LLC输出DC-DC电压控制在250 VDC至450 VDC的范围内,两个独立的恒流回路(CC)和一个恒压回路(CV)及电流平衡通过第二个SPC58NN84E7RMHBR上实现。
(3) 7.0KW Solution 平台主要功能:
前端PFC,采用2通道交错图腾柱拓扑结构,工作频率为70 kHz;
通过TRIAC, 进行数字浪涌电流控制;
使用FB LLC谐振拓扑结构的DC-DC级,谐振频率为140 kHz;
恒流恒压模式;
基于SPC58NN84E7RMHBR MCU的控制平台;
12 V输入电源电压与输出电压GND(高压电池)电流隔离;
母线互连的可能性
二.采用Stellar E 为平台的22KW Solution:
(1)Block线路与实物图如下:
22KW Block 线路22KW 实物图
22KW OBC 主要采用采用三相PFC ,加上双向LLC 谐振线路;主要采用ST的SCT015W120G3-4AG;SCT025W120G3-4AG;SCT070W120G3-4AG;STH315N10F7-2;STL285N4F7AG;STPSC10H12GY;TSC2011IST;STGAP2SICSAC;L9616;and SR5E1E770C30F00X等电子产品。
(2)Stellar E系列:ST新推出采用双Arm Cortex‑M7核,主要用于新能源汽车OBC 的主控IC;目前仅有2款可提供,分别为SR5E1E3(100Pins) /SR5E1E7 (176Pins); 为确保功率转换能实现快速,并实时控制;在电动汽车OBC & DC-DC Converters等应用中最大限度地发挥SiC和GaN功率器件技术的优势。
(3)DCDC GUI:
ST能提供显示DCDC演示可配置参数和信息显示、CAN总线上的电压和电流(GUI 系统)。参考下图,共显示了八个主要区域内容,具体如下:
GUI 界面图
显示的启动模式可配置为开环(SR模式可选)、单/双电压回路(峰值电流具有电压回路的模式)。
LV_TL;LV_TH;LC_TH:HC_TH;这些阈值配置,用于OC、OV和UV保护。
LV_Ref(默认为14V),用于VMC/PCMC模式。LC_Ref,仅在单电流模式下有用。HV_IREF_P:在峰值电流测试模式下工作的峰值电流模式电流基准。
POR复位后,当收到CAN启动命令时,系统进入IDLE状态。当收到开环命令时,系统将进入“开环”状态,或在收到闭环命令时进入预充电状态,然后转换到“正常”状态收到。SR_MODE_0,1,2表示当前工作的同步整流器模式。
电压电流指示,V_HV / I_H / V_LV / I_LV。
错误信息和环路指示:HV_OV:当前高压侧过电压;HV_OC:当前高压侧过电流;LV_OV:当前低压侧过电压;LV_OC:当前低压侧过电流;IO_PROT:检测到硬件错误。HIS_HV_OV、OC、HIS_LV_OV,HIS_LV_OC、HIS_IO_PROT:专用错误(OC、OC)至少发生一次。
电压和电流adc采样校准。为了简单地演示,这个演示使用一次函数y=k*x+b方法来校准电流和电压
ST SBC芯片L9396诊断信息,如FAULT、FSN、RESET、WDTDIS。
ST 现阶段能提供以SPC 和Stellar为主控二套平台 ,OBC Solution;输出功率覆盖6.6KW~22KW。能适用于400V/800V 平台EV. 欢迎和各位看官能有更深讨论;
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