ST—— 基于Stellar P的多合一动力域控制器解决筹划_动力_系列

现在汽车的电气架构模式正在向软件定义汽车的新电气架构模式转变，传统的机器集成动力域架构正在转变为多合一的电气集成。

在可持续发展板块，ST展出了多合一动力域掌握器系统办理方案，该办理方案具备软件模块化的开拓特点，符合软件协同开拓的事情模式，同时合营整车FOTA功能，可以不断提升动力系统的性能。

ST多合一动力域掌握器事理框图

ST多合一动力域掌握器

多合一动力域掌握器是电动汽车动力系统掌握部件的集成。
ST的多合一动力域掌握器利用最新一代Stellar P系列汽车MCU，以知足电气化集成的掌握。
它包含以下运用的集成：主驱逆变器、车辆掌握单元（VCU）、电池管理单元主板（BMU）、车载充电器（OBC）和DC/DC转换器。

高度集成的办理方案提升了功率密度，减少了高低压连接器，同时优化了硬件BOM和软件开拓掩护本钱。

ST新能源汽车技能创新中央市场经理胡力元先容说: “我们的多合一动力域掌握器，除了利用了高性能的MCU Stellar P系列，还有一系列新一代极具竞争力的产品去知足不同客户的多合一动力域掌握器需求。
例如，为MCU供电的SBC SPSBxxx系列；前辈的智能开关VIPower M07/M09产品系列；ST下一代BMS产品矩阵，L9965系列 (包括高精度16/18通道的AFE/双路的通信转换芯片/电流检测芯片/Pyro-fuse driver）；在OBC-DCDC和inverter上的高性能栅极隔离驱动器，以及第三代SiC功率产品。
”

ST 多合一动力域掌握器PCB面板

多合一动力总成域掌握器开拓的紧张难点在于将过去多个独立的ECU集成到单个ECU中，并由单个MCU掌握所有的部件。
为了进行多合一电气化集成的开拓，客户须要具备更强大的研发能力和更多的软硬件资源，同时，还须要冲破专业的壁垒，深入理解每个掌握工具的特性，以便在单个掌握器中高效利用这些特性。

多合一动力域掌握器的核心 —— Stellar P 系列MCU

Stellar是基于Arm®架构的新一代高性能MCU，包括Stellar E、Stellar G和Stellar P三个紧张的产品系列。
不同系列的产品目标的运用是不一样的，Stellar MCU集成了丰富多元的模块资源达到客户不同运用的目标。

个中，Stellar E系列非常适宜单一电气化运用，如车载充电器、DC/DC转换器、电池管理系统（BMS）、逆变器、底盘和安全系统(ESC、 One-box、 Suspension)。
比如Stellar E运用于OBC/DCDC，专门设计了电源专用高精度发波外设- HR-Timers, 仿照比较器在芯片里。
Stellar G和P系列分别适用于区域掌握器和动力总成域掌握器等集成式运用。

ST新一代Stellar P系列完美地知足了新能源汽车动力域对MCU的性能哀求，Arm®Cortex®-R52+的内核支持Hypervisor，可以使得APP在相同的或不同的内核上独立运行，当涌现故障时也不会影响到其他运用的正常事情。

“我们新一代汽车级MCU Stellar P6 带有6个ARM Cortex®-R52+内核，个中4个带lock step，2个独立核，可在400MHz的最大频率下同时事情，R52+的内核具备实时性，可以用作快速环路掌握。
其余， Stellar P6能够供应超过10K DMIPS的算力，知足当前和未来的更大算力需求。

“Stellar P6支持Hypervisor，可以实现虚拟化和硬件级隔离。
其余，Stellar P6内置15MB code flash，支持OTA功能，这意味着其能够以真实和完备的存储器大小（OTAx2）有效地管理OTA功能，即在OTA模式下实现flash翻倍。
并且得益于PCM工艺，在不擦除flash的情形下可以直接刷写，不会限定影响产品的性能。
”胡力元讲到。

多合一动力域掌握器的上风

多合一动力域掌握器是电动汽车动力系统掌握部件的集成，常日包含以下部件：Traction Inverter、VCU、BMU、OBC、DCDC。
目前，一些主机厂和Tier1也都在做类似的办理方案，比较其它家多合一动力域掌握器办理方案，ST的办理方案具备什么样上风呢？

1）硬件层面

“目前市情上量产的多合一动力域掌握器，虽然从形式上来看，他们都是被集成在一个大盒子里面，但是多数属于物理集成，仅仅是把多块的板子放到一起。
我们的方案是把之前多个MCU功能都集成到一颗Stellar P6 的MCU上。
比拟物理集成形式，这种高度集成的形式，全体盒子尺寸可以进一步缩小，集成度会更高，系统的BOM本钱可以进一步优化。
”胡力元先容说。

多合一动力域掌握器产品及方案展示

2）软件算法层面

ST还特殊针对多合一动力域掌握器中逆变器运用供应了旋转变压器的软件解码方案和软件参考包。

由于Stellar系列拥有丰富的外设资源，ST能够在不须要主核干预和额外资源花费的情形下实现软件解码算法。

与其他制造商比较，这是一个紧张的差异化成分。
得益于完备可用的软件库，ST的软件算法通过旗子暗记采样、处理和输出结果来实现高精度的角度检测，从而减少了开拓事情量。

3）工具链层面

传统的方法须要多组工具链，用户须要掩护多个编译器和调试器。
比较之下，ST的多合一动力系域掌握器用Stellar P系列MCU取代不同ECU中的多个MCU，集中算力，用户只需一套软件工具链即可开拓和掩护产品。

因此，ST的多合一动力域掌握器无论是从研发，还是从本钱角度来看，都具有比较大的上风。

知足不同客户的定制化需求

ST多合一动力总成域掌握器办理方案可以知足大部分客户的需求，同时也具备裁剪和拓展的特性。

Stellar P系列拥有丰富的产品路线图，设计者能够根据自己动力总成域集成的详细需求灵巧选择得当的产品型号。

当问到ST这款多合一动力总成域掌握器办理方案上的一些芯片是否可被更换时，胡力元阐明说：“ST在大多数汽车运用中拥有完全和可扩展的产品组合，并拥有长期汽车干系专业履历，为客户供应全方位支持，我们会针对特定类型的运用，基于ST的不同产品，供应包含根本软、硬件的系统办理方案。
譬如我们的旋转变压器软件解码功能就须要用到Stellar P6内部的协处理器来实现，带来的上风也非常明显，可以大大的降落MCU的负载率。

“电池管理运用的产品系列包含pyrofuse驱动，隔离SPI通讯，母线电流采集，电芯电压监控，打仗器高低边驱动等功能，也差异于市情上其他的办理方案，增强了可靠性，减少了器件的数量，降落了本钱。
这些都是不能替代的，也代表了我们系统方案的上风。
”

ST本土化的支持能力

ST新能源汽车技能创新中央拥有中国汽车业务本地技能团队，能够从芯片层面到系统层面都有与之对应的资深技能专家供应全方位的支持。
其余，其还供应多合一动力域掌握器一套完全的技能支持资源，包括硬件层面、软件层面和功能安全层面：

凭借在汽车市场长期积累的履历，ST能够为OEM和Tier 1供应全方位做事与支持。
ST新能源汽车创新中央可以与客户谈论设计系统架构，根据客户的系统需求推举定制的系统办理方案：

1）对付完备自主研发的客户，能够供应全面的支持做事，包括针对其不同研发阶段和需求量身定制的芯片级和系统级技能支持；

2）针对希望尽快进行大规模生产的客户，ST和其生态系统伙伴可与之建立互助，供应产品级别的设计和开拓验证支持，以缩短设计周期。