【導讀】到目前為止，我們提到的每一種趨勢都帶來(lái)了獨特的技術(shù)挑戰。對于更高集成度的解決方案，主要挑戰在于創(chuàng )建節能解決方案。具體來(lái)說(shuō)，隨著(zhù)高性能組件之間的集成變得更加緊密，對熱密度的擔憂(yōu)開(kāi)始威脅到設備的可靠性?？刂茻崃啃枰吣苄О雽w，將少的功率轉化為熱量。因此，業(yè)界正在采用SiC MOSFET代替IGBT。高能效半導體使 xBEV 電池無(wú)需充電即可使用更長(cháng)時(shí)間，從而延長(cháng)汽車(chē)的行駛里程。由于行程范圍非常重要，這反過(guò)來(lái)又提高了電動(dòng)汽車(chē)在市場(chǎng)上的價(jià)值。
到目前為止，我們提到的每一種趨勢都帶來(lái)了獨特的技術(shù)挑戰。對于更高集成度的解決方案，主要挑戰在于創(chuàng )建節能解決方案。具體來(lái)說(shuō)，隨著(zhù)高性能組件之間的集成變得更加緊密，對熱密度的擔憂(yōu)開(kāi)始威脅到設備的可靠性?？刂茻崃啃枰吣苄О雽w，將少的功率轉化為熱量。因此，業(yè)界正在采用SiC MOSFET代替IGBT。高能效半導體使 xBEV 電池無(wú)需充電即可使用更長(cháng)時(shí)間，從而延長(cháng)汽車(chē)的行駛里程。由于行程范圍非常重要，這反過(guò)來(lái)又提高了電動(dòng)汽車(chē)在市場(chǎng)上的價(jià)值。
隨著(zhù) ECU 功能整合到單個(gè) MCU 中，對更高性能 MCU 的需求也在增長(cháng)。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(shí)單獨控制多個(gè) ECU 功能。創(chuàng )建這些高性能設備，同時(shí)保持 MCU 價(jià)格實(shí)惠，需要卓越的知識和設計經(jīng)驗。
圖 3.汽車(chē)無(wú)線(xiàn) BMS 系統消除了笨重的線(xiàn)束。圖片由瑞薩電子提供
對于新的分布式 BMS 解決方案，設計人員面臨著(zhù)提供可靠且低功耗無(wú)線(xiàn)連接的挑戰（圖 3）。在汽車(chē)環(huán)境中以低功耗實(shí)現可靠的無(wú)線(xiàn)連接極其困難，因為汽車(chē)環(huán)境中充滿(mǎn)了 EMI、振動(dòng)和其他噪聲。該行業(yè)需要交鑰匙解決方案來(lái)使這些系統的設計更容易實(shí)現。
的挑戰在于將所有這些功能集成到一個(gè)單一的高性能系統中，并在短時(shí)間內及時(shí)發(fā)布。
xEV 參考解決方案應對關(guān)鍵挑戰
為了應對所有這些獨特的挑戰，瑞薩電子提供了一系列 xEV 解決方案，包括逆變器系統、車(chē)載充電器、DC-DC 轉換和 BMS/wBMS 系統的個(gè)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計挑戰的解決方案。
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，為構建下一代電動(dòng)汽車(chē)的電動(dòng)汽車(chē)設計人員提供參考。從硬件方面來(lái)看，xEV參考解決方案包括完整的逆變器硬件設計原理圖和Gerber數據，其中包括MCU、IGBT、柵極驅動(dòng)器、PMIC、冷卻解決方案等。
從軟件方面來(lái)說(shuō)，包括模型和軟件。Renesas 有一個(gè)用于逆變器的 Dyno Bench（圖 5）。設計數據已在 Dyno 工作臺上得到驗證。瑞薩電子為客戶(hù)提供高度可靠的設計數據和系統級支持，包括硬件和軟件。
xEV 逆變器參考解決方案的系統級框圖。
圖 4. xEV 逆變器參考解決方案的系統級框圖。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 系統設計人員可以?xún)?yōu)化 MCU、PMIC 以及分立和外圍組件，以滿(mǎn)足其特定系統的需求，從而使開(kāi)發(fā)更快、更輕松。終，該參考設計旨在成為一個(gè)交鑰匙解決方案，幫助設計人員構建高度集成的 X-in-1 系統，實(shí)現緊湊性和成本優(yōu)化。X-in-1系統集成解決方案計劃于2024年發(fā)布。
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