【導(dǎo)讀】到目前為止，我們提到的每一種趨勢都帶來了獨特的技術(shù)挑戰(zhàn)。對于更高集成度的解決方案，主要挑戰(zhàn)在于創(chuàng)建節(jié)能解決方案。具體來說，隨著高性能組件之間的集成變得更加緊密，對熱密度的擔(dān)憂開始威脅到設(shè)備的可靠性。控制熱量需要高能效半導(dǎo)體，將少的功率轉(zhuǎn)化為熱量。因此，業(yè)界正在采用SiC MOSFET代替IGBT。高能效半導(dǎo)體使 xBEV 電池?zé)o需充電即可使用更長時間，從而延長汽車的行駛里程。由于行程范圍非常重要，這反過來又提高了電動汽車在市場上的價值。
到目前為止，我們提到的每一種趨勢都帶來了獨特的技術(shù)挑戰(zhàn)。對于更高集成度的解決方案，主要挑戰(zhàn)在于創(chuàng)建節(jié)能解決方案。具體來說，隨著高性能組件之間的集成變得更加緊密，對熱密度的擔(dān)憂開始威脅到設(shè)備的可靠性。控制熱量需要高能效半導(dǎo)體，將少的功率轉(zhuǎn)化為熱量。因此，業(yè)界正在采用SiC MOSFET代替IGBT。高能效半導(dǎo)體使 xBEV 電池?zé)o需充電即可使用更長時間，從而延長汽車的行駛里程。由于行程范圍非常重要，這反過來又提高了電動汽車在市場上的價值。
隨著 ECU 功能整合到單個 MCU 中，對更高性能 MCU 的需求也在增長。為了支持 ECU 集成趨勢，業(yè)界需要使用功能強大的 MCU，能夠同時單獨控制多個 ECU 功能。創(chuàng)建這些高性能設(shè)備，同時保持 MCU 價格實惠，需要卓越的知識和設(shè)計經(jīng)驗。
圖 3.汽車無線 BMS 系統(tǒng)消除了笨重的線束。圖片由瑞薩電子提供
對于新的分布式 BMS 解決方案，設(shè)計人員面臨著提供可靠且低功耗無線連接的挑戰(zhàn)（圖 3）。在汽車環(huán)境中以低功耗實現(xiàn)可靠的無線連接極其困難，因為汽車環(huán)境中充滿了 EMI、振動和其他噪聲。該行業(yè)需要交鑰匙解決方案來使這些系統(tǒng)的設(shè)計更容易實現(xiàn)。
的挑戰(zhàn)在于將所有這些功能集成到一個單一的高性能系統(tǒng)中，并在短時間內(nèi)及時發(fā)布。
xEV 參考解決方案應(yīng)對關(guān)鍵挑戰(zhàn)
為了應(yīng)對所有這些獨特的挑戰(zhàn)，瑞薩電子提供了一系列 xEV 解決方案，包括逆變器系統(tǒng)、車載充電器、DC-DC 轉(zhuǎn)換和 BMS/wBMS 系統(tǒng)的個性化解決方案。瑞薩電子利用所有這些資源，創(chuàng)建了 xEV 參考解決方案，作為解決我們所討論的設(shè)計挑戰(zhàn)的解決方案。
xEV 逆變器參考解決方案（圖 4）是一種硬件和軟件級解決方案，為構(gòu)建下一代電動汽車的電動汽車設(shè)計人員提供參考。從硬件方面來看，xEV參考解決方案包括完整的逆變器硬件設(shè)計原理圖和Gerber數(shù)據(jù)，其中包括MCU、IGBT、柵極驅(qū)動器、PMIC、冷卻解決方案等。
從軟件方面來說，包括模型和軟件。Renesas 有一個用于逆變器的 Dyno Bench（圖 5）。設(shè)計數(shù)據(jù)已在 Dyno 工作臺上得到驗證。瑞薩電子為客戶提供高度可靠的設(shè)計數(shù)據(jù)和系統(tǒng)級支持，包括硬件和軟件。
xEV 逆變器參考解決方案的系統(tǒng)級框圖。
圖 4. xEV 逆變器參考解決方案的系統(tǒng)級框圖。圖片由瑞薩電子提供
圖 5. Renesas Dyno 逆變器工作臺。圖片由瑞薩電子提供
使用瑞薩電子 xEV 參考解決方案及其相關(guān)產(chǎn)品組合，EV 系統(tǒng)設(shè)計人員可以優(yōu)化 MCU、PMIC 以及分立和外圍組件，以滿足其特定系統(tǒng)的需求，從而使開發(fā)更快、更輕松。終，該參考設(shè)計旨在成為一個交鑰匙解決方案，幫助設(shè)計人員構(gòu)建高度集成的 X-in-1 系統(tǒng)，實現(xiàn)緊湊性和成本優(yōu)化。X-in-1系統(tǒng)集成解決方案計劃于2024年發(fā)布。
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