近年、世界的にSDGsやカーボンニュートラルへの取り組みが進められています。私たちの身近なところでも、太陽光発電や蓄電システムなどの再生可能エネルギーを有効に活かすような設備や、電気自動車などの電気エネルギーを応用した製品が増えてきています。

太陽光発電や蓄電システム、電気自動車やEV用急速充電器など電気エネルギーを応用したシステムを構築する際には、電気エネルギーを変換・操作するためのパワーエレクトロニクス（パワエレ）機器が使われます。
各装置のメーカでは、パワエレ機器を「いかに効率よく動作させるか」、「いかに小型化できるか」というテーマで日々開発に取り組んでいます。
今回は、パワエレ機器を開発する方々に向けた「パワエレ開発者の負担を大幅に削減できる開発用ライブラリ」についてご紹介します。

多くのパワエレ機器は、マイコンによって制御されます。マイコンメーカ各社からはパワエレ用途に使用できるマイコンが数多く販売されています。これらのマイコンを使用してパワエレ機器を開発する際には、ソフトウェア開発者は、開発言語や組み込みプログラミングの知識のみでなく、高度なパワエレの知識を持っている必要があります。
たとえば、インバータを動かすためのPWMパルスを生成するためには、マイコンのパルス生成用タイマの複雑な動作を深く理解している必要があり、さらには、インバータに要求されるパルスパターンについても熟知している必要があります。
これが開発者自身にとって大きな負担になると同時に、パワエレ機器メーカにとってはソフトウェア開発とパワエレ技術を熟知した人材を採用・育成することが大きな負担になっています。

パワエレ分野で使用される組み込みシステムには、他分野と比較して非常に高速なリアルタイム性が要求されます。
このため、パワエレ用のマイコンでは演算処理能力を高めるだけでなく、リアルタイム処理の一部をハードウェアに負担させることで性能向上させる取り組みが行われています。
たとえば、パルス生成用タイマに同期したタイミングでAD変換を行うハードウェアや、制御演算の一部をサブプロセッサに分担させる仕組みなどがあります。
このようなハードウェアはパワエレ機器の性能を向上させるのに非常に役立ちます。
しかしながら、マイコンメーカが独自性を強く打ち出している部分でもあるため、マイコンによって大きく仕様が異なったり、新しいマイコンがリリースする度に機能が複雑化したりする傾向があります。
このことは、「新しく高性能なマイコンがリリースされても、ファームウェアの開発コストが大きくかかるために容易には導入できない」こと、また「新しい高性能マイコンを採用しても、マイコン独自の機能を使いこなすのは容易ではないこと」を意味しています。

弊社が持つ「開発用ライブラリHSLib」をご紹介します。

【詳細はこちら】

HSLibは上記のようなパワエレ分野の組み込み開発特有の課題を解決するために、パワエレを熟知したエンジニアがマイコンに合わせて専用開発した開発基本ライブラリおよび制御ミドルウェアを提供します。

HSLibは、パワエレ開発でよく使われる機能をライブラリ化したものであるため、マイコンの複雑な動作を理解せず、様々な機能を簡単に扱うことが可能になります。

HSLibの導入により、マイコンの複雑な動作を理解しなくても、高性能なマイコンを手間なく使うことが可能となり、パワエレ開発者の負担は大幅に削減され、より効率の良い製品開発が実現できます。
※HSLibは組込制御ソフトウェア開発キット「HSDT-KIT-B」の同梱物です。