STMicroelectronics on esitellyt uudet autojen mikro-ohjaimet (MCU:t), jotka on optimoitu sähköajoneuvojen tuleviin keskitettyihin elektroniikka-arkkitehtuureihin. Ohjaimien avulla sähköautoista tulee edullisempia, niiden akustot voidaan ladata nopeammin ja niillä voidaan ajaa pidemmälle yhdellä latauksella.
Nykyisissä sähköautoissa tehokkaat SiC-pohjaiset (piikarbidi) tehomoduulit mahdollistavat suurimman ajomatkan ja nopeamman latauksen. Tähän asti niissä on vaadittu erityisiä nopeita signaaliprosessoreita ohjaamaan kehittyneitä piikarbiditehopuolijohteita. ST:n uudet Stellar E -sarjan mikro-ohjaimet integroivat nopean ohjaussilmukan käsittelyn sirulle. Nyt yksi MCU voi ohjata koko moduulia. Tämä yksinkertaistaa moduulin suunnittelua, säästää kustannuksia ja helpottaa autojen turvallisuusstandardien noudattamista.
Uudet ohjainpiirit laajentavat ST:n Arm-pohjaista Stellar-perhettä, ja ne on suunniteltu alusta alkaen sähköajoneuvoihin. Piirit yksinkertaistavat autojen sähköarkkitehtuurit lisäämällä tehoa, joustavuutta ja turvallisuutta. Tällä hetkellä MCU-perheeseen kuuluu Stellar P -sarja integrointiin ja ajoneuvon ohjaukseen sekä Stellar G -sarja korisovelluksiin. Stellar-perhearkkitehtuuri integroi useita Arm Cortex -ytimiä, jotka tarjoavat korkean suorituskyvyn sekä mahdollisuuden lukitusvaiheiseen redundanssiin ja tukevat reaaliaikaista laitteiston virtualisointia. Kaikki Stellar-laitteet on suunniteltu ohjelmistopäivitettäviksi turvallisten OTA-päivitysten kautta.
Stellar E -sarjan ensimmäinen tuote, Stellar SR5E1, joka on optimoitu sähköajoneuvojen sisäänrakennetuille latureille (OBC) ja yleisille DC/DC-muuntimille, on nyt näytteitä johtaville asiakkaille. Täysi tuotanto alkaa vuonna 2023.
ST korostaa, että autosta on tulossa ohjelmistoalusta, jonka alkuperäisten ja langattomasti ladattujen sovellusten ekosysteemi on integroitu laitteistokehykseen, jolloin autonvalmistajat voivat jatkuvasti parantaa toimintoja, päivittää turva- ja turvaominaisuuksia ja tarjota innovatiivisia palveluita. Sähköajoneuvoissa ohjelmistojen päivitettävyys ja laitteistointegraatio ovat erityisen tärkeitä ajoneuvon tehokkuuden parantamiseksi ajomatkan lisäämiseksi.
Sähköajoneuvojen suuritehoiset sovellukset, kuten OBC, e-drivetrain ja erilaiset DC/DC-muuntimet, ovat saavuttaneet valtavia parannuksia energiatehokkuudessa ja luotettavuudessa hyödyntäen piikarbiditehotransistoreja ja -diodeja. Nämä lisäykset maksimoidaan toimimalla kytkentätaajuuksilla, jotka ovat huomattavasti korkeammat kuin tavallisille piitehopuolijohteille sopivat taajuudet.
Tyypilliset autojen MCU:t markkinoilla ei pysty suorittamaan latauksen ohjausalgoritmeja nopeudella, joka tukee korkeampia piikarbidin kytkentätaajuuksia. Sen sijaan ylimääräisiä DSP-siruja tarvitaan erityisesti ohjaussilmukan käsittelemiseen. Nämä vaativat erillistä koodausta ja lisäävät perinteisillä MCU:illa toteutetun ohjausmoduulin materiaalia ja monimutkaisuutta, mikä lisää kustannuksia, kokoa ja virrankulutusta.
Stellar E (Stellar Electrification MCUs) -sarja tarjoaa nyt autokäyttöön soveltuvia MCU:ita, jotka suorittavat nopean ohjaussilmukan käsittelyn yleisen ohjauksen ohella samassa sirussa. Tämä yksinkertaistaa suunnittelua ja virtaviivaistaa materiaalia, mikä helpottaa siirtymistä korkean hyötysuhteen piikarbidipohjaisiin tehomoduuleihin, jotka mahdollistavat lisäajomatkan ja nopeamman latauksen.
Nämä ohjaimet voivat ohjata useita tehomuuntimia hyödyntäen ominaisuuksia, kuten nopeaa analogia-digitaalimuunninta (ADC), erittäin tarkkaa pulssinleveysmodulaatiosäädintä (PWM) ja nopeasti toimivaa suojapiiriä. Lisäksi Stellar E -sarja tukee johtavia autoalan standardeja toiminnallisen turvallisuuden (ISO 26262 ASIL-D), turvallisuuden (HSM -) ja teollisuuden jalustan osalta.
