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恩智浦透过新型电源控制参考平台加速电动车开发

  • 陈毅斌台北

宣布推出用于电动车牵引马达逆变器(motor inverter)及电池管理的新型汽车电源控制参考平台。此全新平台将恩智浦广泛的全球领先汽车微控制器(MCU)产品组合、电源管理系统基础芯片(SBC)、 以及特定应用先进类比电源与能源管理元件整合至易于使用的参考设计中。预先开发的应用平台展现恩智浦致力于协助客户,以更快速度及更低开发风险开发出下一代混合动力及电动车。

对于内燃机排放、法规与能源成本的关注,使得全球汽车制造商与立法机构积极希望透过低污染混合动力车与纯电动车提高车队里程效率。恩智浦内部市场统计预估,至2030年全球销售的轻型汽车中有50%将具备部分形式的电力驱动。这些改变为供应链中的新参与者创造了机会,推动创新电源与能源管理系统的发展。

在不断演变的生态系统中,开发人员面临着一大挑战在于寻找具备汽车领域经验的合作夥伴,以及建构高效益与效能的系统解决方案所需的深度产品与软件组合。凭藉超过30年的汽车领域经验与丰富的汽车产品组合,恩智浦已准备好为下一代电动车与混合动力车提供所需的最佳效能、强大功能安全性与电源管理。

恩智浦半导体先进汽车类比部门资深行销总监Rick Beale表示:「极具雄心的车辆电气化之路不仅需要高压电源开关。恩智浦提供功能安全的智能系统与控制以管理电动车的动力。新型电源逆变器与电池管理参考平台就是呈现恩智浦在充满活力且不断发展的领域中,运用产品组合优势的最佳证明。」

牵引马达逆变器系统(Traction Motor Inverter Systems)

牵引马达逆变器将直流电池电压转换成多相交流电,因此能以驾驶要求的速度与加速度驱动电动车与混合动力车的牵引马达。若希望监控马达状态、检测驱动电流且可靠地运算并应用所需的力矩(torque)能量,则需要复杂的系统控制。

恩智浦与VEPCO Technologies Inc.合作设计一个支持ASIL-D的高压电源控制参考平台与逆变器原型。在此原型中,该平台控制一个整合电流与温度检测的Fuji Electric 800V矽IGBT功率模块,以驱动100 kW三相马达(three-phase motor)。控制参考平台运用恩智浦汽车零件提供所有必要的功能建构模块,系统物料清单(bill-of-material;BoM)高效好用,支持逆变器控制与驱动操作,亦能确保功能安全。

VEPCO系统工程总监张国良(音译)博士表示:「VEPCO Technologies的深厚马达驱动知识与系统经验与恩智浦全面的汽车産品组合、功能安全产品与工具相结合,为我们的客户提供一个引人注目的电源逆变器支持平台。我们奠基在电源逆变器模块平台上提供的专业工程服务,例如定制应用IP等,将推动该平台满足客户独特的安全与技术要求,并明显缩短产品上市时间,降低开发成本。」

恩智浦计划运用其系统控制零件、支持软件与功能安全解决方案来协助客户开发基于参考平台的马达逆变器,而VEPCO Technologies将爲该平台上的特定应用及效能开发提供合约系统工程服务。帮助客户快速开始系统开发,恩智浦亦会爲客户提供参考设计PCB文件以及原型效能和特性报告。

恩智浦电池管理系统

爲使电动车辆中的主牵引马达供电所需的电能储存于高效能电池单元中。精确测量与管理这些单元对其安全及可靠而言至关重要。因此,需要运用电池管理系统来监控充电状态、健康状态与电池温度,同时精确测量流入及流出电池组的电流。恩智浦的电池管理参考平台已被全球十多家顶尖汽车客户采用,多间汽车制造商将其用于生産开发,具体实行涉及多种应用,包含经济型14V电池管理,用于轻度混合动力车的高度整合48V系统,以及用于200 V至800 V混合动力与纯电动车辆的含有超过96个电池单元的高压电池组及接线盒。

Marquardt电池系统总监Darius Mateja表示:「恩智浦的MC33771B电池充电控制器具备我们所需的出色测量精确度与速度,能够满足下一代电动车电池管理系统对效能及功能安全日益严苛的要求。」恩智浦旗舰级电池单元控制器类比前端及通讯IC与恩智浦FS65xx安全系统基础芯片与用于具扩展性系统控制参考平台的微控制器产品组合配套,提供业界领先的精确度、强大的通讯能力和达到ASIL-D的先进功能安全性。恩智浦电池单元控制器类比前端IC(MC33771B与MC33772B)将测量能力与功能整合推向更高技术水准。