新興的電動汽車行業(yè)和電力電子世界之間的界限正變得越來越模糊,而這一點(diǎn)在電力行業(yè)是普遍現(xiàn)象。
以下這五個例子主要說明了這兩個領(lǐng)域之間的聯(lián)系正在進(jìn)一步加強(qiáng)
一、通用汽車與模擬設(shè)備合作進(jìn)行電動汽車無線電池管理
通用汽車選擇模擬設(shè)備的無線電池管理系統(tǒng)(wBMS)將在通用汽車的Ultium電池平臺上使用。展望未來,Ultium將在通用汽車的整個電動汽車車隊(duì)中占據(jù)顯著地位。
電動汽車電池不只是一個單元,而是一個由許多獨(dú)立的電池組成的系統(tǒng),這些電池必須連接在一起才能為汽車提供動力。隨著使用,每個細(xì)胞都會“老化”,并對充電和放電產(chǎn)生不同的反應(yīng)。一個電池管理系統(tǒng)必須確保每個電池的發(fā)展概況是適當(dāng)?shù)挠?,如果電池作為一個整體是安全和有效的功能。
模擬設(shè)備(ADI) wbm的不同之處在于,正如標(biāo)題所述,它是無線的。正如在EE Power上所指出的那樣,它類似于私人家庭中的WiFi,消除了對無休止運(yùn)行的以太網(wǎng)電纜的需要,否則就需要將互聯(lián)網(wǎng)接入到任何需要的地方。
ADI的wBMS總經(jīng)理Mike Kultgen表示:“BMS會持續(xù)監(jiān)控電池,隨著時間、溫度和操作條件的變化,提供可靠的測量精度。它知道每一刻發(fā)生了什么,并且100%依賴ADI芯片接收到的信息?!?/span>
wBMS消除了如此多的布線,作為一個整體,電池組可能會少占15%的空間,這是任何車輛系統(tǒng)成功的關(guān)鍵指標(biāo)。
通用汽車和ADI都是各自領(lǐng)域的巨頭,這使得這次合作非常值得注意。消除麻煩的布線將提高汽車的整體可靠性,而這種應(yīng)用的成功無疑將為整個電力行業(yè)樹立一個標(biāo)準(zhǔn)。
二、ON Semiconductor的電動汽車輔助電源線路
有人說,電動汽車本質(zhì)上就是帶輪子的電腦。當(dāng)考慮到電力輸送系統(tǒng)時,這種類比得到了加強(qiáng)?,F(xiàn)代計算機(jī)系統(tǒng)通常采用全系統(tǒng)范圍的主母線電壓,并采用一系列DC/DC轉(zhuǎn)換器,以在當(dāng)?shù)匦枰獣r提供適當(dāng)?shù)碾妷汉凸β省?/span>
ON Semiconductor已經(jīng)推出了兩種工作在250至900 VDC的電源,使它們適用于電動汽車使用的400和800 VDC系統(tǒng)。如EEPower中報道的,這些包括基于sic的SECO?HVDCDC1362?15W15V?GEVB和SECO?HVDCDC1362?40W15V?GEVB。前者提供15瓦的15伏電壓,后者提供40瓦的15伏電壓。兩者都提供4kV的隔離。
該公司還提供了額外的一對電源,工作從6到18 VDC軌。
SECO?LVDCDC3064?IGBT?GEVB是+15/-7.5/+7.5伏隔離IGBT柵極驅(qū)動電源,而SECO?LVDCDC3064?SiC -GEVB是+20/-5/+5伏隔離SiC柵極驅(qū)動電源。
SiC正在席卷電動汽車系統(tǒng),就像電子行業(yè)的其他行業(yè)一樣,通過這些半導(dǎo)體上的新設(shè)備,SiC在這個快速發(fā)展的宇宙中鞏固了自己的地位。
三、快板新組合的汽車大門驅(qū)動器
allegro gate工程師的設(shè)計與無處不在的48伏電動汽車軌道,還有新設(shè)備的硬度為AEC-Q100等級0(-40至+150℃),讓汽車能在非常惡劣的環(huán)境下行駛。
正如Allegro產(chǎn)品線總監(jiān)史蒂夫?盧茨所言,“48V的優(yōu)勢顯而易見。他接著說,“隨著電動汽車(EV)市場的迅速擴(kuò)張,我們的48V產(chǎn)品組合也在迅速擴(kuò)張?!?/span>
如EEPower所述,“AMT49100和AMT49101是80V n通道功率驅(qū)動器件,能夠控制連接在三相橋式結(jié)構(gòu)中的mosfet,是專為48V汽車應(yīng)用而設(shè)計的
AMT49502和A89503是用于無刷直流電機(jī)和電刷直流電機(jī)、執(zhí)行器和螺線管的半橋柵極驅(qū)動器。它可以工作在12伏和48伏的系統(tǒng)。
A89500是半橋n通道MOSFET門驅(qū)動。除了48伏的總線外,這個單元還兼容12伏的系統(tǒng)。
四、大眾與恩智浦在電動汽車平臺合作
據(jù)《EEPower》報道,大眾采用了NXP的電池管理系統(tǒng)(BMS)來指導(dǎo)其MEB平臺的鋰離子電池(LiB)動力系統(tǒng)。MEB注定將在大眾電動汽車的未來中扮演核心角色。
(大眾的MEB底盤。圖片由大眾視頻提供)
“作為大眾電動汽車第一波計劃的一部分,到2029年,我們將向市場推出多達(dá)75款全電動汽車,”大眾汽車能源供應(yīng)和高壓系統(tǒng)開發(fā)主管Holger Manz博士表示?!罢弦粋€功能安全、可跨多種車型擴(kuò)展的電池管理系統(tǒng),可以更容易地實(shí)現(xiàn)電池的全部能量潛力,優(yōu)化續(xù)航里程,并延長電池壽命?!?/span>
截至10月,恩智浦報告稱,“20家領(lǐng)先的汽車制造商中有16家”選擇了恩智浦BMS解決方案。毫無疑問,行業(yè)觀察人士將樂于目睹這場標(biāo)準(zhǔn)之戰(zhàn)的上演。
五、TI的GaN FET驅(qū)動程序用于汽車應(yīng)用
節(jié)省空間和重量,以及減少BOM的數(shù)量對電動汽車至關(guān)重要。認(rèn)識到這一必要性,TI公司推出了LMG342xR030和LMG342xR050、650 v和600 v氮化鎵場效應(yīng)晶體管(fet),并將其封裝在定制的柵驅(qū)動電路中。
主任Asif Anwar動力系統(tǒng),身體,底盤與安全服務(wù)Strategy Analytics指出,”德州儀器利用十多年投資和發(fā)展提供一個獨(dú)特的整體分析,結(jié)合內(nèi)部GaN-on-Si設(shè)備優(yōu)化生產(chǎn)和包裝,如果驅(qū)動技術(shù)成功實(shí)現(xiàn)氮化鎵的新應(yīng)用程序?!?/span>
這些裝置使工程師能夠?qū)崿F(xiàn)99%的功率效率,功率密度是現(xiàn)有解決方案的兩倍,還能將功率磁體體積減少59%。TI報告稱,即使與基于sic的解決方案相比,這些基于gan的解決方案可以使設(shè)計人員將DC/DC轉(zhuǎn)換器和充電器的尺寸減少50%。
碳化硅和氮化鎵是電子工業(yè)中相互競爭的五弦琴。爭論哪個“更好”就像爭論宗教一樣危險。但無論哪種情況,對于電動汽車以及整個電力電子行業(yè)來說,寬帶隙半導(dǎo)體都將成為一個突出的問題。