NXPの電動化ソリューション
電動化された次世代エコシステムのための半導体システム・ソリューション

目次
はじめに............................................................................3
EV車載システム・ソリューション ......................................... 4
車両推進ドメイン制御 ........................................................ 5
高電圧バッテリー・マネジメント・システム (HVBMS)
リファレンス・デザイン ...................................................... 6
HEV/EVパワー・インバーター・システムのリファレンス・プラッ
トフォーム......................................................................7
デジタル・ツイン .............................................................. 8
開発プラットフォーム......................................................... 9
リアルタイム・プロセッサ・ハイブリッド制御ユニット ........... 10
マイクロコントローラ・ハイブリッド制御ユニット ................. 11
トラクション・インバーター制御 ........................................ 12電動化された汎用ノード .................................................... 13
スケーラブルなS32K3ファミリ：ASIL Dレベルの安全のサポート、
ソフトウェア開発の簡素化.................................................14
パワー・マネジメント：機能安全システムベーシス・チップ ...... 16
バッテリー・マネジメント・システム................................... 18
バッテリー圧力監視センサ ................................................. 19
モータ制御：高電圧インバーター ........................................ 21
特長と利点 ..................................................................... 21
車載ネットワーク・プロトコル ........................................... 23
EV充電システム・ソリューション ....................................... 25
主な構成要素 .................................................................. 26
DC EVSEソリューション ................................................... 28
NXP製品概要 .................................................................. 29
SafeAssure®機能安全プログラム ........................................30
セキュリティ・プログラム ................................................. 31
利用可能なリソース.......................................................... 31

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2

はじめに
NXPの取り組み

充電インフラストラクチャ

EVから充電ステーション、スマート・シティ・グリッドへと、電動化されたエンドポイントのネットワークは絶えず拡
大しています。ネットワークを確実に機能させるためには、
数百万の電動化されたエンドポイントを一定のバランスに維持することにより、正しい情報を適切なタイミングで適切な
ロケーションに届ける必要があります。

充電インフラストラクチャの規模は、EVの普及には役立っていない微妙な領域と言えます。大規模導入にはあまりにも適さず、世界中の730万台のチャージャ は
大部分が個人所有です。自宅での充電が必須なのは間違いありませんが、充電ポイントの普及が利便性や安心感につながることも否定できません。しかし、EVを夜間にフル充電できるレベル2チャージャが好評なのは、主に州や電力会社からのインセンティブがあり、EVメーカーもその導入を支援しているからです。そのような理由から、2021年から2028年までの間に世界のEVチャージャ市場は28.5%のCAGRで成長していくと予想されています 。

NXPの電動化ソリューションの堅牢でオープンなアーキテク
チャは、電動化されたエンドポイントとクラウド間での、より安全でセキュアな双方向通信を可能にします。製品設計者やサービス・プロバイダは、NXPの統合型および組込み型テクノロジを利用することで、最高レベルのセキュリティ
および安全基準と、製品のライフサイクル全体にわたって性能を向上させるさまざまな知見に基づき、自信を持ってシステムを構築できるようになります。NXPの電動化ソリュー
ションは、バッテリー・マネジメント、急速充電、グリッド全体での負荷分散を処理するため、エコシステムの一部だけ
でなく、全体にわたる制御を実現します。
NXPは、安全性が高く、最適化されたパフォーマンスを確実に発揮させるスマート技術によって、電動化エコシステムを強化しています。
どのエネルギーを使用すべきか︖
電気自動車への批判としてよく議論されるのが、低速充電による電気使用量の増加です。それに対する反論としては、ガ
ソリンおよびディーゼル排気量の低減と、それによるCO2
排出量の削減が挙げられます。

1

3

バッテリー・パックの進化
こうした状況の中、電気自動車の収益性をICEモデル
よりも高める道筋を見つけることが、自動車業界の課
題となっています。そこで争点になるのが、バッテ
リー・パックのサイズおよびコストと、消費者が受け入れる1回の充電での走行距離との バランスです。
バッテリー・パックの単価と製造能力が、電気自動車
市場の拡大の鍵を握っています。
https://www.nxp.jp/company/blog/back-to-thecharge:BL-BACK-TO-THE-CHARGE

2021年にはEVの販売台数が300万台を超えています。
これは世界の自動車販売台数の4.6%を占め、前年からさらに大きく前進しました 。また、ヨーロッパは世界最大のEV市場として初めて中華人民共和国（「中国」）の規模を上回りました 。
1

2電動化エコシステムの拡充

ENERGY MANAGEMENT& SECURITY

EV CHARGING

Begins with accurate and secure measurement
NXP Kinetis MCUs & Azure.

NXP supports EV charging systems
by providing high accuracy energy

Provides crypto protocols for securecommunication with the EV compliant with
ISO15118 and secure storage for credentials
and service provider specific data.

Accurate power
delivery measurement
Increased security andand machine learning (ML)Availability and reliability

safety at the edge

Efficient energy management

Standardized device APIs

Secure data storage and transfer
Secure access to charging andpayment

for billing and control
Mass deployment readiness

Enables secure communication between
EVs and the cloud for data transfer

EV charging station management
Allows key and credential rotation to onboard

Charging
Card

Banking
Card

Smart City
Card

Phone
From empty+100 miIn ~35min

Li-Ion battery pack prices are decreasing

GOAL

~40%
Home
For the Year
Public

電動化のインフォグラフィック、2022年

1 ,2

Iea. 「Global EV Outlook 2021 – Analysis」。アクセス日：2022年4月18日。https://www.iea.org/reports/global-ev-outlook-2021?mode=overview

3「At 28.5% CAGR, EV Charger Market to hit USD 31158.2 Million by 2028 Globally, Says Brandessence Market Research」。アクセス日︓2022年4月18日。https://www.prnewswire.com/ news-releases/at-28-5-cagr-ev-charger-market-to-hit-usd-31158-2-million-by-2028-globally-says-brandessencemarket-research-301455432.html

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3

EV車載システム・ソリューション
NXPの電動化ソリューションでゼロ・エミッションを促進できます。NXPの目標は、バッテリ・マネジメントから車両推進ドメイン制御に至るまで、電動化への移行を簡素化することです。NXPは、自動車メーカーや開発者が次世代の自動車向けに求める最適な性能、堅牢な機
能安全、およびパワー・マネジメント機能を組み込んだ、電動化されたシステム・ソリュー
ションを提供します。
NXPの自動車電動化ポートフォリオには、以下のような特長があります。
• 高性能リアルタイム・プロセッサ• マイクロコントローラ (MCU) および関連するパワー・マネジメントIC (PMIC) とシステムベーシス・チップ (SBC)• バッテリー・セル・コントローラとバッテリー・マネジメント・ソリューション
• 高度な機能安全IGBTゲート・ドライバを基にした電動モータ・ドライバ・ソリューション
• CAN、LIN、FlexRay™、イーサネット用の車載ネットワーキング・コンポーネント• スケーラブルな機能安全• 電動化ミッション・プロファイル (EMP) を含む車載向けの堅牢性• イネーブルメント・プラットフォーム、リファレンス・デザイン、評価ボード• 世界規模の展開とサポート

AC-DC
Charger

Major Components
Battery Management
SystemMotor Control(HV inverters)
Propulsion Domain Control(Torque/energy management & optimization)

48 V eMachine(BSG, ISG, HVAC)
DC/DC Voltage
Domain Converter
Onboard Charger
AC/DC converter

AC~

Motor Control

Motor(s)

=
M
MM

=

~

DC
BMS
HV
Li-ionBattery

Propulsion Domain
Control (PDC)

48 V and HVModules=
BMS
LV
lead-acidor Li-ion
Battery

48 V or> 60 V (e.g., 400 V)=

12 V
12 V-Bus
Modules

電気自動車：ベース・アーキテクチャのコンポーネント

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4

車両推進ドメイン制御
車両推進ドメイン制御 (PDC) はハイブリッド車や電気自動車用のパワートレイン制御の中枢です。配電、エネルギー
貯蔵、エンジンおよびモータを制御します。そのためxEVのパワートレインの効率を高める鍵となります。
利点

サポートされるデバイス• NXP S32Z/E︓推進ドメイン・コントローラとゾー
ン型アーキテクチャでのマーケット・リーダーであり、車載ASIL D準拠のリアルタイム・コンピュー
ティング性能を実現• 仮想車載ECU開発プラットフォームを利用可能• FS66：機能安全マルチ出力電源IC

特長• S32Z2：Arm Cortex-R52コアを基にしたS32Z2およびS32E2リアルタイム・プロセッサは、車両ダイナミクス、
ドイン制御、安全コプロセッサなどのアプリケーション向けに設計されています。高度な電動化および自動運転アプ
リケーションへの移行を実現できるように、高いレベルの自動車安全をサポートし、性能上の余力を確保します。

• 高度なアルゴリズムを使用したハイブリッド電動制御
を含む複数のアプリケーションをハイパーバイザの下で実行• エネルギーおよび温度管理• 回生ブレーキ• バッテリーの状態（充電、健全性、機能）の管理– 高度なアルゴリズム（トルク・ベクタリング、
A-ECMSなど）

IVN– ADASドメイン・メッセージを使用したドメイン間通信

Inverter
Isolated
High-Voltage
Gate Driver

High-Voltage
IGBT/
MOSFET

NXPのテクノロジ

EVパワートレイン制御のブロック図

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5高電圧バッテリー・マネジメント・システム (HVBMS) のリファレンス・デザイン
NXPのHVBMSリファレンス・デザイン (HVBMS RD)
は、高電圧アプリケーション向けのスケーラブルな
ASIL Dアーキテクチャを備え、BMU、CMU、BJBという3つのモジュールで 構成されています。NXPでは、各モジュール用のソリューションを提供しています。
BMUボード、ASIL DマイクロコントローラのS32K3が採用されていす。CMUにはASIL D準拠のバッテリー・
セル・コントローラが含まれ、BJBには最近リリースさ
れたNXPのMC33772C ICが2個搭載されています。

主な一般的特長• 高い拡張性︓幅広いアプリケーションに対応する
HVBMSチップセット・ソリューションにより、開発コストを削減し、市場投入を迅速化できます。
• 安全性︓システムレベルでの高い安全水準により、
バッテリーの動作を常に適切に保ち、乗員の安全を確保します。
• 高精度︓高精度の同期測定によってバッテリーの能力を引き上げ、航続距離を最大限に延長します。

CMU A

CMU B

BJB

Battery

HVSense_CH+

Car system

Internal & external chargers, converters, inverters & HV loads

HVSense_HV+

HVCtrlx

IsoSense

HVBMSのブロック図

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6

HEV/EV パワー・インバーター・システムのリファレンス・プラットフォーム
ムのこのパワー・インバーター・システムのリファレンス・
プラットフォームには、以下が含まれます。
• MPC5775E︓ソフトウェア・リゾルバを備えたセキュ
アなマルチコア32ビット・ロックステップMCU• FS65︓モータ制御安全管理用に2つのフェイルセーフ
出力を備え、ASIL Dに適合したグレード1/グレード0のセーフティSBC• GD3160︓高度な1チャネル高電圧絶縁型ゲート・ドライバ• GD3162︓高度なガルバニック絶縁型1チャネル・
ゲート・ドライバ• TJA1051︓低消費電力スタンバイを備えた冗長CANバ
ス・インターフェース

利点• ９つのICで構成されたコンパクトなフットプリント
でASIL C/Dに準拠• 36 V以下（最小2.7 V）で動作する堅牢なFail-Silent
SBC• eTPUおよびSW RDCを備えたセキュアなマルチコア
32ビット・ロックステップMCU• 機能安全と、APIを含むイネーブルメント・ソフト
ウェア• ソフト・シャットダウンを備えた2 µs未満のIGBT
OC保護
特長• 100 kW 3相モータを400 V電源から効率的に駆動• APIを含むイネーブルメント・ソフトウェアと機能安
全• IGBT/SiCゲート・ドライバにガルバニック信号絶縁を内蔵• 低消費電力スタンバイを備えた冗長CANバス・インターフェース• ゲート・ドライバ用マイナス電源を使用しないプライマ
リおよびバックアップ・バッテリー入力• MCALドライバを含むS32DS SDKによるサポート

DC/DC

HVBAT

LV HV

Link
Capacitor

To HVDisconnect

VBAT

VVCC

IGN

VMCU

SPI

SBC

Fault
SPI
PWM

Fail-Safe
Circuitry

Fault

Motor

Gate Driver
w/ HV

x6

x6

RST

MCU
Voltage/Temp
Sense
CAN

CAN
Transceiver

CAN

SoftwareResolver toDigital Converter

NXPのテクノロジ

NXP以外のテクノロジ

オプションのテクノロジ

ハイブリッドおよびEVパワートレインのブロック図

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7

デジタル・ツイン
デジタル・ツインとは、現実世界の状況を仮想環境に再現したものです。AI、機械学習、プロセッサ、およびセンサを使用することで、製造拠点、電気自動車、病院などで何が起きているのかを示し、シミュレーション、テ
スト、監視、メンテナンスのプロセスを向上させるのに役立つデジタルモデルを、簡単に作成できます。
デジタル・ツイン・クラウド・サービスは、バッテリーの健全性 (SoH) と充電状態 (SoC) の予測精度を高める
ことにより、効率、寿命、コストを改善できるという大きな可能性を秘めています。バッテリーのデジタル・ツ
インは、動作条件によって変化し続けるバッテリーの健全性に適応し、制御上の判断を継続的に改善できるよう
BMSに最新の数値を供給します。

サポートされるデバイス• FS26︓ASIL Dに適合した低消費電力のセーフティSBC• TJA1145︓パーシャル・ネットワーキング向け高速
CANトランシーバ• TJA1443︓スタンバイ、スリープ、リッスン・オン
リー・モードを備えた高速CANトランシーバ• TJA1057︓高速CANトランシーバ• MC40XS6500︓車載ライティング用外付けマルチチャ
ネルeXtremeスイッチ• HB2000︓SPIを介してプログラム可能なマルチパッ
ケージのHブリッジ・モータ・ドライバ・ファミ
リ、ASIL B/D準拠、高安全性アプリケーションに適した標準値120 mΩのオン抵抗 (Rdson)• PCA2131︓車載アプリケーション向け、水晶内蔵、ナノパワー高精度リアルタイム・クロック (RTC)• NBP8︓完全統合型バッテリー監視センサ• EVE-Ai 360適応制御︓Electra Vehiclesの人工知能と機械学習• MC33775A︓14セルのリチウムイオン・バッテリー・
セル・コントローラIC• MC33665A︓汎用バッテリー・マネジメント通信ゲー
トウェイおよびTPLトランシーバ• S32K3︓ASIL D機能安全に適合したマイクロコント
ローラ• S32G︓安全でセキュアなマルチコアArm® Cortex®A53アプリケーション・プロセッサとオプションのクラ
スタ・ロックステップのサポート、およびASIL D安全
規格に適合したデュアルコア・ロックステップCortexM7リアルタイム・マイクロコントローラ

Battery
Analytics
Digital Twin
Batter y(simulated)

CMU

BMU

VehicleNetworking
GoldBox

Cloud

BJB
デジタル・ツインのブロック図

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8

開発プラットフォーム
NXPでは開発プラットフォームに加え、電動化設計の迅速化に役立つ評価ボードやツールを提供しています。
EVB NAME

DESCRIPTIONMTRCKTDPS5643L
MOTOR CONTROLDEVKIT-MPC5744P
MPC5775BE-416DS Adapter

BMS

RD33771CNTREVM

Reference design for mixed centralized-distributed architecture BMS for electric vehicle applications

RD33771CDSTEVB

14-channel Li-Ion BCC with isolated daisy chain interface with MC33771C BCC

FRDM33771CSPEVB

14-channel high performance Li-Ion BMS with SPI interface using MC33771C BCC

FRDMDUAL33664EVB

Dual TPL interface between MCU and isolated network with loopback using MC33664 device

FRDM33771BTPLEVB

14-channel Li-ion battery cell controller with isolated daisy chain interface using MC33771B BCC

FRDM33664BEVB

TPL interface between MCU and isolated network using MC33664 device

FRDM33772BTPLEVB

6-channel Li-Ion BCC with isolated daisy chain interface using MC33772B BCC

FRDM33664BEVB

Transceiver physical layer (TPL) interface between MCU and isolated network using MC33664 device

RD33771-48VEVM

48 V mild hybrid auxiliary battery management system reference design

FRDM33771CSPEVB

14-channel high performance Li-Ion BMS with SPI interface using MC33771C BCC

FRDM33771BSPIEVB

14-channel Li-ion battery cell controller with SPI interface using MC33771B BCC

FRDM33771BTPLEVB

14-channel Li-ion battery cell controller with isolated daisy chain interface using MC33771B BCC

FRDM33664BEVB

Transceiver physical layer (TPL) interface between MCU and isolated network using MC33664 device

NEWTEC-NTBMS

12 V battery management system for Li-Ion batteries supporting ASIL C safety levels

RD9Z1-638-4LI

4-Cell Li-Ion BMS with high EMC performance and CAN interface using MM9Z1_638 sensor

RD9Z1-638-12V-C

12 V lead-acid BMS with high EMC performance with CAN interface using MM9Z1_638 sensor

RD9Z1-638-12V

12 V lead-acid BMS with high EMC performance with LIN interface using MM9Z1_638 sensor

FRDM33772BSPIEVB

RD33772BJBEVM

6-channel BCC for Li-Ion battery applications with SPI interface using MC33772B BCC
For automotive engine control applications that require advanced performance, timing systems andfunctional safety capabilities
GreenBox, advanced performance, peripherals and multicore Arm® environment for HEV and EV
development with peripheral board for HEV and ICE applications
High Voltage Battery Junction Box (BJB) RD with functional safety, voltage, current, temperature andinsulation measurement function

MPC5775B-EVB

Low-cost development boards engineered for battery applications

RDVCU5775EVM

RD772BJBTPLEVB

Reference design for high-voltage BMS and vehicle control unit integration for ASIL D applications
Reference design for rapid prototyping of a high-voltage battery management system (HVBMS) hardware
and software
Centralized cell monitoring unit (CMU) reference design with transformer physical layer (TPL) communicationthat is ideal for rapid prototyping of a high-voltage battery management system (HVBMS) hardware andsoftware
A battery junction box (BJB) reference design that is ideal for rapid prototyping of a high-voltage battery
management system (HVBMS) hardware and software

BATT-6EMULATOR

6-cell battery pack to supply MC33772 EVBs—emulates a multi-cell battery pack

BATT-14CEMULATOR

14-cell battery pack to supply MC33771C EVBs—emulates a multi-cell battery pack

BATT-14EMULATOR

14-cell battery pack emulator made to supply MC33771B BCC EVBs

MPC5775BE-516DS Adapter
S32EDEVPL

HVBMS

RD-K344BMU
RD33775ACNTEVBBATTERY PACKBATTERY SENSOR
GATE DRIVER
TRACTION INVERTER

Dual 3-phase PMSM development kit with MPC5643L microcontroller; suitable for applications requiring 2
PMSM motors, such as active suspension or electric powertrain
Offers dual e200z4 lockstep cores, motor control, safety and communication interfaces to facilitate acomplete safety/ chassis solution for motor control applications
MPC5775B MCU targets industrial and automotive battery management systems (BMS); the MPC5775E
targets HEV/ EV inverter control systems that require advanced performance; eTPU-based timer system andISO 26262/IEC 61508 functional safety support up to ASIL D

BATT-14EXTENDER NE

Allows for the connection up to four evaluation boards using only one single battery emulator

BATT-14AAAPACK

A configurable battery pack that can be used to supply the MC33771 or MC33772 evaluation boards

KIT9Z1J638EVM

Battery sensor for current, voltage and temperature with CAN/LIN interface using MM9Z1_638 sensor

FRDMGD3160DSBHBFRDMGD3160XM3EVM
ICP2.0EV-INVERTERHDBT

Half-bridge evaluation kit populated with two GD3160 single channel IGBT/SiC MOSFET gate drive devices.
Second gen automotive grade IGBT- EV power inverter control platform (ICP2.0) system solution based on
GD3160 gate driver IC offers both hardware and software enablement for electric vehicle traction inverters
application targeting ISO 26262 ASIL C/D using IGBT power modules

Battery
Management
SystemTraction
Motor

Hybrid Vehicle
Control Unit
TractionMotor

NXP GreenBox
Development Platform
Target Applications

Traction
Motor
Internal
Converter

EngineTraction
Motor

GreenBoxプラットフォーム

nxp.jp/electrification9

リアルタイム・プロセッサ・ハイブリッド制御ユニット
ット

Power
Conn:
PJ-202OH

Safety SBC
FS26

10BASET1S PHY

JTAG Conn.

MAC

JTAG

SPI

S32K148

CAN0-2CAN FDXCVR:
TJA1448

I2C0
Safety SBC
FS86

CAN0-3

Safety SBC
FS5030RCON Switch

RCON0-31

CANXL0CANXL1uSDHC

EEPROM:
AT24C01

RCON7-8

SD Ctrl:
NVT4857UK

QSPI1_A

LIN5-6
LIN3,12FRA0
FRA1HyperFlash:
S26HS512TG
ARHV000
LPDDR4:
MT53E1G16D

BMS
Conn.

BMS XCVR:
MC33664A
TL1EG

CAN XLXCVR:
TJA1448LIN
XCVR:
TJA1124
COMMS1

FlexRay
XCVR:
TJA1081
I2C1,12C2, DSPI7,

eMMC:
MTFC32GAZAQHD
Quad Flash:
MT25QL256A
BA8E12CANCOMMSCAN FDXCVR:
TJA1448

SENT1, PSI50
GTM, eMIOS, ADC0QSPI1_B

PBC/PBD/PBU GPIOPBW/PBY/PBZ SAR,QSPI0PBU GPIO
DSPI5, LIN1, GPIO, GTM, EIRQDDR0

DSPI1-2

S32E

PBV/PBW/PBX SARPBD/PBE/PBU GPIO

Up to 8x Arm® Cortex®-R52@ 800 MHzDSPI9, LIN12, GPIO, GTM, EIRQPBU/PBV/PBW/PBX SARPBD/PBE/PBU GPIODSPI7, LIN5, GPIO, GTM
ADC0, EIRQPBZ ZAR

SMA: 142

JTAG
Conn.

CLKOUT1

GMAC0-1
DSPI4

AuroraConn.

Micro-B
USB Conn.

USB
UART:
FT232RQ

LIN9Micro-AB
USB Conn.

OpenSDA:
MK26FN2
M0VMI18

LIN12

JTAG
Conn.

JTAG

ZIPWIRE0ZIPWIRE1RESET0Motor Ctrl
Conn 1:
PCIE
Motor Ctrl
Conn 2:PCIE
GTM
Conn 2:PCIE

SGMII x4

ETH
COMMS

Ethernet
Switch:SJA1110100BASE-T1 x6

MATENET:
2339800-1

GMII PHY
x2

GMII x2

CLKOUT4JTAG

AE DieGTM
Conn 2:PCIEeMIOS0, eMIOS1

SMA: 142

COMMS2

GMII RJ-45

ZIPWIRE
x2

Reset Bttn.

NXP製品

nxp.jp/electrification10マイクロコントローラ・ハイブリッド制御ユニット
ハイブリッド制御ユニット (HCU) は、ハイブリッド車および電気自動車の核となる制御コンポーネントです。
入力信号を使用して、エンジン出力やモータ・トルクなどの出力パラメータを計算し、管理します。
S32Z2およびS32E2安全リアルタイム・プロセッサ
S32ZおよびS32Eは、車両ダイナミクス、ドメイン制御、安全コプロセッサといったアプリケーション向けの、Arm Cortex-R52ベースのマイクロコントローラです。高度な電動化および自動運転アプリケーションへの移行を実現できるように、最高レベルの自動車安全をサポートし、性能上の余力を確保します。
特長と利点• 8個のArm Cortex-R52とロックステップArm
Cortex-M33• 高度な安全機能と障害復旧によってASIL Dアプリ
ケーションをサポート• リアルタイムのDSP/ML処理とハードウェア仮想化、
スケーラブルな不揮発性メモリ、柔軟なメモリ拡張サ
ポート、ネットワーク・アクセラレーションを統合• 公開鍵および秘密鍵暗号化をサポートするハード
ウェア・セキュリティ・エンジン• -40℃～150℃の（接合部）温度範囲をサポートするAEC-Q100グレード1デバイス• プロセッサのダウンタイムが発生しないオンザフライのOTA (Over-The-Air) 更新機能

Real-Time Unit 0 (4 x Cortex-R52)

Real-Time Unit 1 (4 x Cortex-R52)

Arm® Cortex®-R52

Cortex-R52

32 KB L1I 16 KB L1

32 KB L1I 16 KB L1D

Neon™
SIMD

Neon
SIMD

FPU

3x TCM 64/16/16 KB

FPU

3x TCM 64/16/16 KB

Cortex-R52

Cortex-R52

32 KB L1I 16 KB L1D
Neon
FPU
SIMD

32 KB L1I 16 KB L1D
Neon
SIMD

3x TCM 64/16/16 KB

FPU

3x TCM 64/16/16 KB

DSP/ML
Processor

System Manager(Cortex-M33)

FP Vector DSP

Cortex-M33

32 KB I Cache

8 KB L1 I and D

TCM 256 KB

MemoryEthernet Acceleration

FlexLLCE
19 MB Total SRAM with ECC

Ethernet Subsystem (NETC3)

0 MB/16 MB/32 MB/64 MB NVM
512 KB Data Flash Memory with ECC

ENET Switch

LPDDR4 (Flash or DRAM) with ECC + IEE
QuadSPI NOR Flash I/F + OTFAD

10 Mb/100 Mb/1 Gb
MAC

10 Mb/100 Mb/1 Gb
MAC

eMMC/SDHC NAND Flash I/F

Cortex-M33

Cortex-M33

768 KB SRAM

24x FlexCAN FD
Security Offload

HyperRAMTM I/F with inline ECC

Timestamping

System Control Unit and Safety

Security

Connectivity/Interfaces

Power Control, Clocks, Reset

Hardware Security Engine (HSE)

BootROMs
PMIC interface (SPI/I3C)

Cortex-M7

Secure Memory

Symmetric/Asymmetric Cryptos

Domain Resource Partitioning (XRDC)

RNG

VFCCU

Physical Protection

MBIST, LBIST
Debug

Lifecycle

10x SPI, 1x MSC
2x CAN XL
16-ch SENT

2x Zipwire
2x FlexRay ®

12x LIN
3x I3C®
2x PSI5, 2x PSI5_S

2x eFlexPWM, 4x eTimer
3x CTU, 2x eMIOS
4 clusters x GTM 4.1 (optional)
2x 1.8 V 12-bit SAR ADC (8-ch total), SINC Filter
5x (68-ch total) 3.3/5V 12-bit SAR ADC

E-Fuses

S32E2プロセッサのブロック図

nxp.jp/electrification11

トラクション・インバーター制御
S32K39は、EVのトラクション・インバーター制御の新しいニーズに対応する専用デバイスであり、パフォーマンス、統合、ネットワーク、セキュリティ、機能安全の優れた組み合わせを特徴としています。
AI/MLアルゴリズムやその他の監視アプリケーションをホストしながら、200 kHzを超える制御ループで制御される6相モータまたは2つの3相モータをサポートするのに十分なコンピューティング能力を備えています。新しいゾーン型
車載アーキテクチャ用にTSN (Time-Sensitive Networking) イーサネットを使用したリモート・スマート・アクチュ
エーション・アプリケーションをサポートします。また、ASIL Dソフトウェア・リゾルバとアナログ統合によってシ
ステム・コストを削減できます。
コンピューティング

AD変換• 320 MHzで動作するArm Cortex-M7コア x 3• SAR-ADC x 7 (69チャネル)• ロックステップ・コア・ペア x 1• シグマ・デルタADC x 4• スプリットロック構成可能なコア x 2• 正弦波ジェネレータ (SWG) x 2• 320 MHzで動作するモータ制御コプロセッサ x 2• アナログ・コンパレータ x 2（S32K39のみ）

機能安全とセキュリティ• 160 MHzで動作するプログラマブルCoolFlux™

• ISO 26262 ASIL Dまで準拠

DSP• ISO/SAE 21434に対応した設計

スマート・タイマ• NXPハードウェア・セキュリティ・エンジン(HSE_B) によって対称暗号と非対称暗号を迅速化• eFlexPWM（12チャネル） x 2、NanoEdge（8チャネル） x 2
• eMIOS（24チャネル） x 1• ロジック制御ユニット (LCU) x 2

CPU Platform
Split-Lock CapableArm® Cortex®-M7
16 KB I-cache

Arm Cortex-M7

16 KB D-cache

16 KB I-cache

16 KB D-cache

16 KB I-cache

16 KB D-cache

TCM: 32 KB-I, 64 KB-D

TCM: 32 KB-I, 64 KB-D

TCM: 32 KB-I, 64 KB-D

SPFPU, DSP

SPFPU, DSP

SPFPU, DSP

AnalogSine Wave Generator (SWG) x2
SD-ADC x4
SAR-ADC x7 (69 ch)
eFlexPWM (12 ch) x2 with NanoEdge (8 ch) x2
Analog Comparator x2

Power Control, Clocks, Reset
BootROMs
PMIC Interface (SPI / I2C)
Domain Resource Partitioning (XRDC)
Fault Collection and Control Unit (FCCU)

4 MB or 6 MB Embedded NVM
32 KB-I

128 KB D-Flash with ECC

Smart Motor Control, Timers and I/O
Logic Control Unit (LCU) x2
Motor Control
Core A

32 KB-I

Timer
Channels x32

8 KB-D

Motor Contro
Core B
Timer
Channels x32

SecurityeMIOS (24 ch) x1
Body Cross-Triggering Unit (BCTU) x2
PIT x 3, RTC x1, STM (4 ch) x3, SWT x3

Connectivity / Interfaces

Hardware Security Engine (HSE_B)
Arm Cortex-M0+

Secure Memory

Symmetric / Asymmetric Cryptos
Random Number Generators (RNGs)

Zipwire x1
CAN FD x6

LIN / UARTSPI x6DSPI / MSC

QSPI x 1 (8-bit)

I2C x2Ethernet 100 Mbit/s x1(AVB/TSN)

Physical Protection

Self-Test (MBIST, LBIST)
Debug, Temp Sensing and Calibration

24 KB-D

Motor Control Coprocessors x2

System and Safety
eDMA (64 ch) with 32-ch lockstep

512 KB of SRAM with ECC
Including 64 KB Standby

DSP16L4 Threads

Arm Cortex-M7

Arm Cortex-M7

MemoryCoolFlux DSP

Lockstep

Lifecycle (Upgrade Management)

FlexIO (8 ch) x 1(Camera, I2C, I2S, PWM, SENT, SPI, UART)

E-Fuses

S32K37xから追加された機能

S32K39マイクロコントローラのブロック図

nxp.jp/electrification12電動化された汎用ノード

ランタイム・ソフトウェア

スケーラブルなS32K1ファミリ：設計期間の短縮、低消費電力性能• 車載グレードのNXPソフトウェア開発キット (SDK)• 将来性を備えた設計による性能および統合• AUTOSAR 4.0および4.2 MCAL

• 複雑さを最小限に抑えた車載グレード・ソフトウェア• FreeRTOS• 再利用を最大限に推進できる広範なポートフォリオ• ブートローダ

S32K機能安全ソフトウェア

ソフトウェア開発ツール• コア・セルフテスト、LINスタックなどのNXPミドルウェア• Cortex-Mコア・セルフテストのライブラリ：構造的コア・セルフテスト (SCST) ライブラリはコア内の永久障害に対する安全対策• IAR、GHS、GNUツールチェーン• フル機能、無料の開発プラットフォーム (S32 DS)• オペコードという機械語を一連の固定オペランドとともに実行し、実行結果を比較することにより、コア内のハードウェア永久障害を検出する目的で開発された• FreeMASTER
アプリケーション• モータ制御• このライブラリは、ASIL Bに従って開発され、特定プログラムに依存しない安全要素と見なされる• タッチ・センシング• SCSTライブラリは、要求されている（分析に基づいて推定された）診断率を達成するためのテストを提供する• ワイヤレス充電• セキュアな通信• 近距離無線通信

ハードウェア・プラットフォーム• Arduino®シールドとの互換性がある低コストの開発
ボード• オンボード・デバッガとシステムベーシス・チップ

S32K116

S32K118

Arm® Cortex®-M0+ @ 48 MHz

Common Features

256 KB FlashCSEc Security Module

17 KB SRAM

24 KB SRAM

Low Power Operating Modes
and Peripherals

up to 42 I/Os

up to 58 I/Os

ASIL-B Capable:(ECC, MPU, CRC, W’DOGs)

4 channel eDMA

LPUART, LPSPI,LPIIC, FlexIO

1x FlexCAN with 1x FD

FlexTimers, LP Timers, Prog.
Delay Block

1x 16-ch.,12-bit ADC

8-40 MHz Ext. Osc,
8/48 MHz Osc., 128 KHz LPO

S32K144

S32K146

S32K148

S32K142W

S32K144W

Arm Cortex-M4F @ up to 80 MHz

Arm Cortex-M4F @ up to 112 MHz

AEC-Q100, 5 V

128 KB Flash1x 13-ch.,12-bit ADC

S32K142256 KB Flash512 KB Flash

1 MB Flash2 MB Flash256 KB Flash512 KB Flash

32 KB SRAM

64 KB SRAM

128 KB SRAM

256 KB SRAM

32 KB SRAM

64 KB SRAM

up to 128 I/Os

up to 156 I/Os

up to 89 I/Os

up to 58 I/Os

16 channel eDMA
2x FlexCAN
with 1x FD

3x FlexCAN
with 1x FD

2x 16-ch., 12-bit ADC

3x FlexCAN
with 2x FD

3x FlexCAN
with 3x FD

2x FlexCAN with 2x FD

2x 24-ch.,12-bit ADC

2x 32-ch.,12-bit ADC

2x 16-ch., 12-bit ADC*JTAG
S32DS IDE, SDKIEEE® 158
ENET
Quad SPIReal Time Drivers (RTD)

ETM Trace

AUTOSAR MCAL/OS

2x SAI

Application SW
S32K14xのみ

S32K1汎用マイクロコントローラの一般的な特長

nxp.jp/electrification

13

スケーラブルなS32K3ファミリ︓ASIL Dレベルの安全のサ
ポート、ソフトウェア開発の簡素化• ロックステップArm Cortex-M7コア、120～240
MHz + FPU

• セーフティ・ドキュメントとSafeAssure®コミュニティでのサポート• 512 KB～8 MBフラッシュ、ECC機能搭載• HSEセキュリティ・エンジン︓AES-128/192/256、RSA
およびECC暗号化、セキュア・ブートおよびキー・スト
レージ、サイド・チャネル保護、ISO 21434対応予定• FOTA、A/Bファームウェア・スワップ、ダウンタイ
ムなし、ロールバック・サポートあり自動アドレス変換• 12ビット1 Msps ADC、16ビットeMIOSタイマ、
モータ制御用のロジック制御ユニット搭載• イーサネットTSNおよびAVB (100 Mbps/1 Gbps)、
I3C、CAN FD、FlexIO（SPI/IIC/IIS/SENTプロトコル）、シリアル・オーディオ・インターフェース、QSPI• 低消費電力のRunモードとStandbyモード、高速ウェ
イクアップ、クロックおよびパワー・ゲーティング

HDQFPパッケージ技術• HDQFPおよびBGAパッケージ• QFPの「ガルウィング」とPLCCの「Jリード」を単一のパッケージに統合

S32K3 – セーフティ、セキュリティ、コネクティビティ• 172ピン (16 x 16 mm)、100ピン (10 x 10 mm)、0.65 mmピン・ピッチ• ISO 26262 ASIL Dまで準拠• AEC-Q100認証取得済み：グレード1（-40℃～• 障害情報の収集および制御ユニット (FCCU)+125℃）およびグレード2（-40℃～+105℃）• ハードウェアおよびソフトウェア・ウォッチドッグ、
クロック/電圧/温度モニタ

K311
Common Features

K312

K314

1 x Arm® Cortex ®-M7@120 MHzAEC-Q100, 125 °C, 3.3/5 V

1x Cortex-M7@160 MHz

HSE-B
Crypto Security Engine

1 MB Flash2 MB Flash

4 MB Flash

FOTA(Firmware Over-the-Air)

128 K SRAM

192 K SRAM

512 K SRAM

up to 143 I/Os

up to 218 I/Os

Low-Power Operating Modes and Peripherals(LP UART, FlexIO)
ASIL B/D Safety:(ECC Memories, MPU, CRC, Watchdogs)
eMIOS Timers, Analogue Comparator, Logic Control
Unit, Body Cross Triggering Unit, Trigger Mux

up to 84 I/Os
16-ch. eDMA

32-ch. eDMA

3 x CAN(3 x FD)

6 x CAN (6 x FD)
100 Mbit/s
Ethernet (TSN)

1 x I3C and 2 x I2CJTAG
S32 Design Studio IDE

1 x I3C and 2 x I2C

2 x I2C

4 x SPI*

6 x SPI*2 x 24-ch.
12-bit ADC

3 x 24-ch.
12-bit ADC

Real-Time Drivers(AUTOSAR® and Non-AUTOSAR)
Security F/W Safety
Software Framework
Application Software

2 x SAI (I2S)
Quad SPIMaxQFP-172

LQFP-48
MaxQFP-100

MAPBGA-257

S32K3ファミリの一般的な特長パート1

nxp.jp/electrification

14

スケーラブルな S32K3ファミリ︓ ASIL Dレベルのサポート

Common Features
AEC-Q100, 125 °C, 3.3/5 V
HSE-B
Crypto Security Engine
FOTA(Firmware Over-the-Air)
Low-Power Operating Modes
and Peripherals(LP UART, FlexIO)
ASIL B/D Safety:(ECC Memories, MPU, CRC,
Watchdogs)
eMIOS Timers, Analogue
Comparator, Logic Control Unit, Body
Cross Triggering Unit, Trigger Mux
JTAG

K322

K324

K341

2 x Cortex-M7 @160 MHz

K344

1 Lockstep Cortex-M7 @ 160 MHz

2 MB Flash

4 MB Flash

1 MB Flash2 MB Flash

4 MB Flash256 k SRAM

512 k SRAM

256 k SRAM

256 k SRAM

512 k SRAM

up to 143 I/Os

up to 218 I/Os

up to 143 I/Os

up to 143 I/Os

up to 218 I/Os

4 x CAN(4 x FD)

6 x CAN(6 x FD)

1 x I3C and 2 x I2C

2 x I 2C

32-ch. eDMA
4 x CAN(4 x FD)

6 x CAN(6 x FD)

1 x I3C and 2 x I2C

2 x I 2C

4 x CAN(4 x FD)
100 Mbit/s Ethernet (TSN)
1 x I3C and 2 x I2C

4 x SPI*

6 x SPI*

4 x SPI*

4 x SPI*

6 x SPI*2 x 24-ch.
12-bit ADC

3 x 24-ch.
12-bit ADC

2 x 24-ch.
12-bit ADC

2 x 24-ch.
12-bit ADC

3 x 24-ch.
12-bit ADC

2 x SAI (I2S)

S32 Design Studio IDE

Quad SPI

Real-Time Drivers(AUTOSAR® and Non-AUTOSAR)

MaxQFP-172

Security F/W Safety
Software Framework
Application Software

K342

MaxQFP-100

MaxQFP-100
MAPBGA-257

MaxQFP-100
MAPBGA-257

S32K3ファミリの一般的な特長パート2

nxp.jp/electrification

15

パワー・マネジメント︓機能安全システムベーシス・チップ
GRADE1及びGRADE1対応セーフティ・パワー・システムベーシス・チップ
FS45およびFS65セーフティSBCファミリのチップは、DC/DCスイッチング・レギュレータ、リニア・レギュレー
タ、および超低消費電力の省電力モードを通じてエネルギー消費を最適化することにより、MCUのパワー・マネジメ
ントを実現します。
特長と利点• ASIL BまたはDアプリケーション向けの物理的および電気的独立性• 設定可能なRSTbの有効化によってシステムの可用性を改善• パワー・マネジメント監視ユニット (UV/OV/OC)• 冗長性を持たせたシステム・フェイルセーフ機能• 潜在障害を最小限に抑えるためのアナログおよび
デジタル・ビルトイン・セルフテスト• 障害発生後の設定可能な遅延によって安全経路をアサートする第2のフェイルセーフ・ピン• 共通原因故障を削減するための冗長なリファレン
スおよび電源• RTC機能を簡素化してコストを削減するための長期間タイマ（数秒から数か月）• VCORE外部監視• 外部ECU負荷（センサなど）に給電するためのト
ラッカ・レール（バッテリーへの短絡防止）• FCCU：障害情報収集制御ユニット• ロックステップMCUの監視• FCRBM：フィードバック・コア抵抗ブリッジ監視MCU

VDD_HV ADR

FS65機能安全システムベーシス・チップのブロック図

nxp.jp/electrification

16

パワー・マネジメント：機能安全システムベーシス・チップ（続き）
FS66は、車載用の機能安全マルチ出力電源ICです。パワートレイン、セーフティおよびシャーシ・アプリケーションに特化した、S32Z / S32E リアルタイム・プロセッサの主要コンパニオン・チップです。
特長• 12 Vシステムや24 Vシステムに適した60 V DCの最大入力電圧• 複数のSMPSとLDOによってS32Z / S32E リア
ルタイム・プロセッサなどに給電• 超低スリープ電流（10 µA未満）のスタンバイ・オ
フ・モード• CRCとの32ビットSPIインターフェース• 独立した安全監視ユニットによってASIL Dに適合Power Management
and System

FS66
1 x Low-Voltage BOOSTOTP
SPI interface
Sequence Control
Analog MUX

1 x High-Voltage
BUCK Controller

3 x Low-Voltage BUCK
2 x Low-Voltage LDO

Independent Safety
Monitoring Unit

Physical and Electrical IsolationOTP
SPI Interface
CRC, ECC

6 x Voltage Monitoring
Watchdog Monitoring
MCU HW Error Monitoring
Ext. IC Error Monitoring

3 x Safety Outputs

Latent Fault Coverage (LBIST, ABIST)

FS66のブロック図

nxp.jp/electrification

17

バッテリー・マネジメント・システム
MC33771およびMC33772 Rev Cバッテリー・セル・コントローラ・ソリューション
柔軟なバッテリー・トポロジ

単一チップでISO 26262をサポートする診断および機能安全• スケーラブルなソフトウェアおよびハードウェ
ア互換のBMSソリューション、デイジー・
チェーンあたり3～800個以上のセルをサポート• ISO 26262 ASIL Dまでの安全システムをサポートするための設計• 完全な互換性のあるMC33771（7～14セル）とMC33772 Rev C（3～6セル）• 集中型、分散型デイジー・チェーン、分散型CANをサポート• スリープ・モード時の過電圧/低電圧および温度監視• 断線、短絡、リークなどの内部および外部フォルトの検出• 内蔵のバランシング診断
車載向けの堅牢性

高い集積度• ESD、EMC、ホット・プラグ、AEC-Q 100• 同期オンチップ電流センサ• 温度範囲：-40°C～105°C• 同期オンチップ・クーロン・カウンタ• 低消費電力動作モード• チャネルあたり最大300 mAの内蔵パッシブ・バラン
シング• トランスを用いた4.0 Mbit/s SPIまたは絶縁型2.0
Mbit/s差動通信• セル電圧測定の平均化
MC33771/2

ライフタイムでの高精度保証• ±0.8 mVのセル電圧測定誤差

7 Temperature
3~ 14 Cell VSense
3~ 14 Cell Balancing• ±0.5%のトータル・スタック電圧測定• ±0.5%の内蔵電流センサ・ゲイン誤差

Daisy Chain
Communication
up to 63 nodes

MC33771/2
7 Temperature
3~ 14 Cell VSense
3~ 14 Cell Balancing
Current Sense

MC33664
SPI1

SPI2

MCU

MC33771バッテリー・セル・コントローラ・ソリューションのブロック図

nxp.jp/electrification18

バッテリー圧力監視センサ
FXPS7250D4：絶対圧センサ• 絶対圧範囲：20～250 kPa• 容量/電圧コンバータ、アンチエイリアシング・フィルタ付き• 車載向けの堅牢性– 冗長な圧力トランスデューサによって組込み型セルフテストを実現– コモン・モードおよびデジタル・セルフテストによるトランスデューサと信号チェーンの検証– デジタル・セルフテスト• シグマ・デルタADCとsincフィルタ• 絶対圧用の800 Hzまたは1,000 Hzローパス・フィルタ• PCB統合に適した小型パッケージ– 鉛フリー、16ピンQFN 4 x 4 x 1.98mm、ウェッタブ
ル・フランク付き– 耐薬品性ゲルで保護された圧力センサ– 動作温度範囲：-40°C～130°C• アナログ・バージョンの出力を使用可能– AEC-Q100グレード1準拠

現行ソリューション：FXPS7250xまたはFXPS165D• I C互換のシリアル・インターフェース
2• 絶対圧範囲：– スレーブ・モード動作– 標準モード、ファスト・モード、ファスト・モード・プラスのサポート– 20 kPa～250 kPaまたは60 kPa～165 kPa– キャリブレーション済みの圧力および温度測定• 32ビットSPI互換のシリアル・インターフェース• I C、SPI、またはアナログ出力インターフェース• セキュアな高速データ通信• 車載向けの堅牢性

2– 冗長な圧力トランスデューサによって組込み型セルフテストを実現– 絶対圧用の12ビット・データ– 温度用の8ビット・データ– コモン・モードおよびデジタル・セルフテストによるトランスデューサと信号チェーンの検証– 2ビットの基本ステータス・フィールドと2ビッ
トの詳細ステータス・フィールド– AEC-Q100グレード1認定取得済み– 3、4、または8ビットの設定可能なCRC– 動作温度範囲：-40°C～130°C– QFN 4 x 4 x 1.98 mm、16ピン、0.8 mmピッチ

VCC

VSS

Oscillator
SS_B

MODESELECT_0

SCLK/SCL

MODESELECT_1

MOSI
MISO/SDA

VREF

INT

Gain

AAF

FXPS7250D4のブロック図

nxp.jp/electrification

19

バッテリー圧力監視センサ - 特長
NBP8/9FDxT1• 絶対圧範囲：• 圧力の変化を自動検出し、以下のいずれかの場合にホトMCUにアラームを送信– 40 kPa～250 kPaの動作範囲· 固定の圧力しきい値を超えた場合– キャリブレーション済みの圧力および温度測定機能· 相対圧力しきい値を超えた場合• 測定間の内部スリープ・モード· 圧力変化率 (ΔP/Δt) の上限を超えた場合• 必要になるまでホストをスリープ・モードに設定可能• 診断– 圧力トランスデューサ（セルを検出および参照）、
内部接続– 直近12回分の圧力測定値をFIFOメモリに保存• SPIインターフェース、レディ/割込み、電源イネーブル• 車載向けの堅牢性– AEC-Q100グレード1認定取得済み– 動作温度範囲：-40°C～130°C– QFN 4 x 4 x 1.98 mm、24ピン、0.5 mmピッチ

BDM
CONTROLLER
INTERRUPTCONTROLLER
PADMUX

S08
8b CPU

SPI

GPIO
IRQ
BKGD
SPI
TPM
ADC
ETC.

PTA0 - 4
PTB0 - 1

M0

BUS
ARB.
MUX

S0

NV RAM
64 x 8S1

SYS RAM512 x 8S2

FLASH
CONTROLLER

M1

FLASH NVM
16 k x 8

S3
PWR. MODE
CONTROLLER
RESET
CNTL. MOD.

KEYBD
INTERRUPTSYSTEM
INT. MOD.
INT. CLKS
SYS

2-ch. TPM

COP
TIMER

FREE

PWU/RTI
TIMER
SAR
ADC

Peripheral Bus
SMI

P-CELLSENSE
P-CELLREF.

GAIN, OFFSETAND COEFF.
C
TO V
MUX

Offset DAC
C TO VCONVERTER

GAIN, OFFSET
AMPS

BUFFERLPF

A TO D
MUX

Bandgap
Temp Sensor

バッテリー圧力監視センサのブロック図

nxp.jp/electrification

20モータ制御︓高電圧インバーター
HV絶縁を備えたGD3160およびGD3162ゲート・ドライバIC
GD3160およびGD3162は、高度な機能安全、制御および保護機能を備えたプログラマブルな高電圧ゲート・ドライ
バであり、車載アプリケーションやEVパワートレイン・アプリケーション向けに開発されています。GD3160ゲー
ト・ドライバは、SiC MOSFETやIGBTに合わせて調整された、より広範なパラメータ範囲と、GD3100ゲート・ドラ
イバとのフットプリント互換性を備えています。GD3162は、SPIを介したプログラマブル・インターフェースによって調整できる、動的なゲート駆動強度を備えています。さらに、高度なプログラマブル保護機能は、パワー・デバイ
スやゲート・ドライバのフォルトとステータスが割込みピンを介して報告されることで、自律的に管理されます。
特長と利点
GD3160

GD3162動作

動作• ±15 Aの分割出力ゲート電流駆動• ゲート駆動能力を向上：最大10/20/30 Aのソース/シ
ンク電流• プログラマブルなHV VCCレギュレータ出力︓
14 V～21 V、1 Vステップ• 最大VCC出力電圧︓ 23 V
保護
• NTCサーミスタまたはダイオード・センサ用の内蔵のHV温度検知 (TSENSE)、オフセットとゲインをプログラム可能• より迅速なVCE DeSat検出および応答時間：
1.2 µs未満 (SiC)• 改善したPWMデッドタイム範囲によるスイッチ
ング損失の削減 (SiC)• プログラマブルな2段階ターン・オフ (2LTO) とソフト・シャットダウン (SSD)• 最大VCC出力電圧︓25 V• プログラマブルなADC遅延 – PWMの立ち上がりまたは立ち下がりエッジからの最長8 μsのサンプング遅延
保護• NTCサーミスタまたはダイオード・センサ用の内蔵のHV温度検知 (TSENSE)、オフセットとゲインをプグラム可能• 迅速なVCE DeSat検出および応答時間：1 µs未満
(SiC)
• 改善したPWMデッドタイム範囲によるスイッチヱグ損
失の削減 (SiC)• プログラマブルな2段階ターン・オフ(2LTO) とソフ
ト・シャットダウン

機能安全• MCU制御または安全ロジック制御のゲート駆動によってDCリンク・コンデンサを能動的に放電• 追加のプログラマブル・フォルト・ピン(INTA)

機能安全• 内蔵のHVフォルト管理 (FSISO)• 追加のプログラマブル・フォルト・ピン (INTA)• プログラマブルなVCE出力監視• 内蔵のHVフォルト管理 (FSISO)

絶縁• 100 V/nsを超える最小コモン・モード過渡耐性(CMTI)• UL1577に準拠した5,000 Vrmsのガルバニック
絶縁nxp.jp/electrification• プログラマブルなVCE出力監視
絶縁• 最小コモン・モード過渡耐性 (CMTI) 100 V/ns超• UL1577に準拠した5,000 Vrmsのガルバニック絶縁
（計画）

21

GD3160︓高度なlGBTゲート・ドライバのブロック図

FRDMGD3162HBIEVM
Power Gate Drive Board

Backup DC/DC

IGBT
Phase U

VBAT

To HV
Disconnect
FSSTATE

IGN
CAN

SystemBasis
Chip
FS6500PWM_ALT

Link
Capacitor

Gate
Driver
GD3162FSSTATE

Fail Safe
Circuitry

PWM_ALT
FCCU1

Gate
Driver
GD3162MCU
MPC5777CCAN

CANInterface

IGBT
Phase V

Gate
Driver
GD3162IGBT
Phase W
150mA

SoftwareResolver toDigital Converter

Gate
Driver
GD3162

GD3162、高度な高電圧絶縁型ゲート・ドライバのブロック図

nxp.jp/electrification

22

車載ネットワーク・プロトコル
自動車のネットワーク接続が進むにつれ、車内での信頼できるセキュアな通信のニーズが明らかになっています。電気自動車、ハイブリッド車、48 Vネットワーク向けの新しい絶縁型CANには、効率とブリッジ電圧ドメインを最大化するために独自のウェイクアップ機能が使用されています。分散型の車載ネットワークでは、複数のセントラルECUが厳密なタイム・フ
レーム内で互いにデータや設定を交換し合う必要があります。車載イーサネットを使用すれば、イーサネット・バックボー
ン上でマイクロコントローラ間を直接接続するタイム・センシティブ・ネットワーク (TSN) を構築できます。

VBAT

Safety SBC

CAN
Networks

CAN Interface/
CAN FDCAN
Networks

Secured CAN/
IDPS/
Update Manager

FlexRay
Network

Flex
Interface

NXPのテクノロジ

MCU

Ethernet
PHY

Ethernet
Network(s)Ethernet
SwitchWatchdog
MCU
HEVおよびEVアーキテクチャ向け車載ネットワーキング

車載ネットワーキングのポートフォリオ全体の詳細については、
www.nxp.jp/ivnを参照してください。

nxp.jp/electrification

23

車載ネットワーク・プロトコル（続き）
NXPでは、品質とセキュリティへの取り組み、広範な製品ポートフォリオ、車載電力制御アプリケーションにおけるリー
ダーシップを生かし、次世代の電気自動車やハイブリッド車に求められる最適な性能、機能安全、パワー・マネジメントを実現するシステム・ソリューションを提供しています。NXPについて調べてみれば明らかなことですが、当社は製品を作るだけの企業ではありません。NXPは、自動車メーカーや開発者がEVシステム開発を迅速化し、絶えず拡大する車両電動化の需要に応えられるよう、全力で支援する献身的パートナーです。

HEVおよびEVアーキテクチャ向け車載ネットワーキングnxp.jp/electrification24EV充電システム・ソリューション

電気自動車給電機器 (EVSE) は、充電システムとも呼ばれ、さまざまなタイプの電気自動車の再充電用に電力を供給します。
EVチャージャは、1つ以上のスマート・コントローラ機能と1つの電源ソケット機能から構成され、それぞれのスタンドアロン
型ボード、またはそれらを組み合わせたボードとして提供されます。
Isolation
Power
SocketBoard

Smart
Controller
Board

電気自動車給電機器 (EVSE) の電源ソケットとスマート・コントローラの概要

発展途上にあるEV業界を支援するためには、ACまたはDCという選択肢だけでなく、以下の鍵となる領域も含め、柔軟かつス
ケーラブルなアプローチが必要です。

電力供給の高精度測定

大規模導入への対応• 支払いの適正化のために高水準の精度を義務付ける法令• 統合とコスト最適化• 10または15年を超える長期製品供給• 人工知能 (AI) と機械学習 (ML)• 10～20年の動作寿命• 政府の燃料税回収• 消費量のプロファイリング

• 過酷な環境に合わせた堅牢化• 送電網の負荷分散と電源品質の分析• 異常検出エッジでのセキュリティと安全性の向上• OCPP2.x、ISO 15118、PKIなどの主なEVセキュリティ規格のサポート• GDPR、校正法「Eichrecht」、機密保持• IEC60730クラスB、IEC61508 SIL2などの安全規格クラウド・オンボーディング• ゼロタッチ・オンボーディングを利用して認証済みデバイスへの接続に関するセキュリティと信頼度を高いレベルに維持しながら、プロビジョニングとオーナーシップのプロセスを簡素化

nxp.jp/electrification

主な構成要素計測

セキュリティ

• チャージャと車両間のエネルギーの流れを正確に測定• エネルギー使用量と請求額のデータを暗号鍵によってエンドツーエンドで認証し、保護• エネルギー消費に対する請求額を計算• セーフティ・スイッチとEVへの低レベル通信を管理• 温度を監視– 高精度の温度センサによって安全および異常検出を
実現• NFCブリッジ• ソフトウェアとファームウェアを設定、更新、認証• 外部との通信– 計測MCUへのAC絶縁された通信チャネルとして動作– 製造時、検証時、更新時においても使用• ロケーションや地域のEVSEタイプに応じた柔軟な組み合わせの通信機能をサポート

コントローラ・ボード• ISO 15118、OCPPなどの高度な通信およびプロトコ
ル・スタックやバックエンドへの接続を含む、EVSEの主な機能とサービスを管理• オプションにはベア・メタルとRTOSが含まれ、Linux® OSが実行されているソリューションでは、画面広告の価値を高めることが可能

N In• オンボードEVチャージャをリモート管理用のバックエ
ンド・サーバやクラウド・サービスにセキュアかつ
シームレスに接続• Wi-Fi®、PLC、NBIoT Sigfox、その他多くの地域固有の通信ソリューションをサポート

L In
Temperature

Current andEnergy Measurement
NFC Reader/SignalSAE J1772

Controller

Connector

AC住宅用充電ステーション（レベル1、2、または3）のブロック図

nxp.jp/electrification

26

ソリューションョン
N In

15 W PSUTEA1723

L In

Re ay
PGA + SD0

RTC

CM0+128 KB

I 2C

PCT2075DP±1 ºC from -25 ºC to +100 ºC

I 2CS
I Sense

3.3 V Metrology
3.3 V Digital Processing±12 V Pilot Signal

Metrology + RCD(Type A/B)

TamperV SenseR

DC/DC

NXP KM34

Relay
Voltage
Divider

Dual TAP
Transformer

PGA + SD1

NTAG I2C

Pilot
SignalIF

NFC Bridge

Service Processing

Opto

DLMS/COSEM, OCPP,
ISO15118, Payment, V2X

MachineLearning

SAE J1772
Type 2Connector

Host
MIMXRT1064DVJ6

Security
SE051C2(1280 x 800)

QSPI
Flash

Certified IEC60730
Class B libraries

MIFARE®
DESFire®

単相7 kW以下

DC/DC

TEA1723NXP KM34
REF(Type A/B)

1.2 V VREF

V1 Sense
IN Sense

PGA+SD

Phase Shifter& Decimator
Phase Shifter& DecimatorSD

Phase Shifter& DecimatorSD

Phase Shifter& Decimator

PGA+SDNTAG I2C

SignalService Processing

SAE J1772
Connector

Host
MIMXRT1064DVJ6

Certified IEC60730

三相22 kW以下

nxp.jp/electrification

27

DC EVSEソリューション
ン
PFC

L1
L2

DC
Primary Side

Metrology
KM34x

400 V to 800 V DC

Gate DriverNISO21561

Gate DriverNISO21561

L3

Sync Rec
Low-Voltage
Secondary

Sync Rec
High-Voltage
Secondary

MCU
MC56F83x
CEVT

Gate DriverNISO21561

MCU
MC56F83x

DC
Low-Voltage
Primary Side

Gate DriverNISO21561

Gate DriverNISO21561

MCU
MC56F83x

12 V DC

CCS
Plug

Trust Anchor
PLC

Communications

NFC
PN5180

NBIoT

WAN
OL2385ML
A53 Linux®

M7 RTOSHAN
JN5160Wi-Fi®

N FC

SE051C2

Host Controller i.MX 8M Nano

MIFARE®
DESFire®

急速充電

PFC

L1

Sync Rec
High-Voltage
SecondaryDC
Primary Side

L2
L3

Metrology
KM34x

MCU
MC56F83x

400 V to 800 V DC

Gate DriverNISO21561

Gate DriverNISO21561

MCU
MC56F83x
CEVT

Gate DriverNISO21561

Communications

Storage BMS
BMU
Safety MCU: S32K
Safety PMIC: MC33FS45x
Contactor: MC22XS4200CEKLine Driver: MC3366

Gate DriverNISO21561

CSC
AFE: MC33771
Sensor: FXPS7250x

Battery

NFC
PN5180

NBIoT

WAN
OL2385

Wi-Fi®

HAN
JN5160N FC

MIFARE®
DESFire®

nxp.jp/electrification

SE051C2

Sync Rec
Low-Voltage
Secondary
Gate DriverNISO21561

12 V DCMCU
MC56F83x

Gate DriverNISO21561

Trust Anchor
PLC

DC
Low-Voltage
Primary Side

CCS
Plug

Host Controller i.MX 8M NanoML
A53 Linux®

M7 RTOS

超急速充電

28

NXP製品概要
DEVICEDESCRIPTIONS32Z & S32E

The S32Z and S32E real-time processors feature Arm® Cortex®-R52 split-lock processors for multi-tenant software integration
plus lockstep Arm Cortex-M33 processors for system management. The S32E processors are ideal for electric vehicle (xEV) control
and smart actuation.

MPC5744P
MPC5777C
MPC5775B/E

These microcontrollers target automotive and industrial battery management and inverter applications that require advanced
performance, security and ASIL D support.

S32K1

S32K is a scalable family of AEC-Q100 qualified 32-bit Arm Cortex®-M4F and Cortex-M0+ based MCUs targeted for general-purpose
automotive and high-reliability industrial applications.

S32K3

S32K3 is a scalable family of AEC-Q100 qualified 32-bit Arm Cortex®-M7F based MCUs targeted for ASIL D functional safetyautomotive and industrial applications.

FS45/FS65

The FS45 and FS65 are system basis chips (SBCs) that provide power to MCUs and optimize energy consumption through DC-DC
switching regulators, linear regulators and ultra-low-power saving modes.

FS66

The FS66 is an automotive, functionally safe multi-output power supply integrated circuit. It includes a multiple switch mode, linear
voltage regulators and enhanced safety features with fail-safe outputs.

MC33771/2

The MC33771/2 are battery cell controllers designed to address safety risks related to Li-ion batteries by accurately controlling critical
Li-ion cell characteristics (voltages, temperatures, current) and by providing embedded balancing functions along with extensive
system diagnostics.

FXPS7250D4

The FXPS7250D4 is high-performance, high-precision absolute pressure sensor for Battery Pressure Monitoring.

GD3100

The GD3100 is an advanced single-channel gate driver for IGBTs. Integrated Galvanic isolation and low on-resistance drive transistors
provide high charging and discharging current, low dynamic saturation voltage and rail-to-rail gate voltage control.

GD3160

The GD3160 is an advanced single-channel high-voltage isolated gate driver with enhanced features for driving and protecting siliconcarbide (SiC) MOSFETs or IGBTs and functional safety.

GD3162The GD3162 is an advanced, galvanically-isolated, single-channel gate driver designed to drive the latest SiC and IGBT modules
for xEV traction inverters.

IVN

IVN is a broad NXP portfolio of in-vehicle networking solutions for LIN, CAN, FlexRay™ and Ethernet.

nxp.jp/electrification

29

SafeAssure®機能安全プログラム
NXPのSafeAssureプログラムは、事業部門全体でISO 26262に沿った開発プ
ロセスを進めるだけの取り組みではありません。安全性を重視した文化、規律、コラボレーションを通じて機能安全をサポートするという、NXPの企業としての取り組みを確認するためのものです。
SafeAssureプログラム︓• 車載用および産業用の機能安全基準の要件を満たすように設計されたソリューションにより、システムがコンプライアンスを満たすプロセスを簡素化する• ISO 26262およびIEC 61508規格に準拠したセーフティ・システムの開発に必要な時間と複雑さを削減する• 最も厳格な安全度水準 (SIL) をサポートし、設計者が安心して構築できるよ
うにする• 設計から製造までゼロ・ディフェクト手法を遵守し、NXPの製品がセーフ
ティ・アプリケーションの厳しい要求を満たせるよう支援する

PRODUCTSTARGET APPLICATION

ASIL

MC337711/2

HEV, EV, ESS, UPS systems

D

FS45

Automotive: vision systems, electrical power steering, engine and battery management; Industrial: drone and robot
automation, building control, transportation, mobile computing, power and energy; healthcare

D

FS65

Automotive: active suspension, gearbox, transmission, EV, HEV, inverter, ADAS, EPS, engine and battery management; mobile
computing; building control; drones and robots; automation; medical

D

FS66

BMS, electrical traction, high-voltage DC-DC converter, HEV, internal combustion engine

D

MPC5744P

Safety Domain Control

D

MPC577C
MPC5775E/

BMS, Traction Motor Control, Direct Injection Engines, Common Rail Diesel Injection Systems, Electronically Controlled
Transmissions, Diesel Engine Management, Gasoline Engine Management

D

S32K3

Body Control, Zone Control, BMS, Infotainment IO controller, E-shifter, Motor Control

D

GD3100

BMS, HEV, EV Power Inverter, Motor Drives

D

GD3160

BMS, HEV, EV Power Inverter, Motor Drives

D

GD3162

EV Power Inverter, HEV, Motor Drives

D

意図した機能の安全性

nxp.jp/electrification30

セキュリティ・プログラム
サイバー・セキュリティへの全体的アプローチ - 業界標準とベスト・プラクティスに合致
Secure product engineering process (SMP)
Internal/External security evaluation (VA)

Broad portfolio ofsecurity solutions

3rd part certifications(CC, EMVCo, PSA, SESIP)

Security-awareorgantization

Product Security Incident
Response (PSIRT)
Security School

20+ years inthe security
industry

SOLUTIONS AND TECHNOLOGY

Differentiating Security
Innovations

PROCESSES AND POLICIESInformation security policies
Site security (ISO 27001)

Best-in-class Security
IP and Subsystems

PEOPLE

Working with researchers,
industry partners, Auto-ISAC,
Charter of Trust, CERTS

Security Operations Center (SOC)
Computer Security incident Response (CSIRT)

複雑な自動車が路上を走る現在において、運転者と同乗者が自分たちの乗る車を信頼できるという点は極めて重要です。
NXPは、車載半導体セキュリティ・ソリューションの最も充実したポートフォリオと、それを補う包括的な車載サイ
バー・セキュリティ・プログラムにより、業界をリードしています。
サイバー・セキュリティには、ソリューションだけでなく、プロセス、ポリシー、適切なセキュリティ指向の組織も含めた、全体的なアプローチが必要です。
NXPのセキュリティ・プログラムは時間をかけて成長を遂げており、市場の要件を満たす車載セキュリティ・ソリュー
ションの広範なポートフォリオが用意されています。
www.nxp.jp/automotivesecurity

利用可能なリソース
詳細については、以下のWebサイトをご覧ください
nxp.jp/electrificationwww.nxp.jp
NXPおよびNXPのロゴ、SafeAssureは、NXP B.V.の商標です。その他すべての製品名、サービス名は、それぞれの所有者に帰属します。Arm、
Cortex、Neonは、米国およびその他の国におけるArm Limited（またはその関連子会社）の商標または登録商標です。関連するテクノロジは、特許、著作権、意匠および営業秘密の一部またはそのすべてによって保護されている場合があります。All rights reserved. © 2023 NXP B.V.

ドキュメント番号：VEHELECTSOLBRA4 REV 7