芝能智芯出品英飛凌最近按照商用車的方案做了一整套的系統推薦,我們從芯片應用的角度來看看。
英飛凌給商用車的電動化轉型提供的一套電力電子解決方案,探討歐洲商用車電動化過程中所面臨的挑戰與需求,并深入分析英飛凌如何以其先進的電驅動系統方案滿足這些需求,同時對未來的市場發展趨勢和技術進步作出展望。

從歐洲和全球來看,主要包含市場驅動和場景分析。

隨著全球范圍內對碳排放限制的加強,各國政府紛紛出臺相關政策法規以推動交通領域的綠色轉型。例如,歐盟設定了嚴格的碳排放目標,促使商用車制造商加速向電動化轉變。
與此同時,社會公眾對于環境保護的關注度也在不斷提升,零排放或低排放車輛逐漸成為市場的主流選擇,像MegaWatt Charging System(MCS)這樣的新充電標準進一步推動電驅動技術升級。
●?在城市配送領域,由于物流業務量的持續增長,電動商用車的需求也隨之上升。這類車輛通常需要頻繁地啟動和停止,因此對電驅動系統的扭矩響應速度及效率提出了較高要求。
●?而在長途運輸方面,則更加注重車輛的續航能力和可靠性。為了確保長時間穩定運行,電動卡車必須配備高能量密度的電池系統以及高效的電驅動裝置,從而減少充電頻率并維持良好的性能表現。
商用車因使用場景的不同,對電驅動系統的要求存在顯著差異:
●?城市配送車輛:需要頻繁啟停,對電驅動系統的扭矩響應速度、效率和耐用性提出高要求。
●?長途運輸卡車:長時間高速運行需要高能效的電池管理系統和高可靠性的動力輸出。
面對商用車較大的負載特性,電驅動系統需具備更高的功率密度,以便在有限空間內實現更強的動力輸出。
此外,為了延長續航里程、降低運營成本,系統還需保證高效的能量轉換能力,在各種工況下均能實現節能效果。
最后,考慮到商用車復雜多變的工作環境及其高強度的使用頻率,電驅動系統的可靠性和耐久性同樣至關重要,這就意味著材料選擇、封裝技術和散熱設計等方面都需要達到高標準。

英飛凌提供的功率模塊采用了先進的碳化硅(SiC)和硅(Si)材料技術,顯著降低了導通電阻,提高了開關速度和耐壓能力,適用于高電壓、大功率應用場景。
其CoolSiC系列功率模塊能夠有效降低功率損耗,提高系統效率。
●?功率模塊
◎?CoolSiC? 碳化硅技術:英飛凌的CoolSiC?模塊以低開關損耗和高耐壓能力為特色,特別適用于長途運輸卡車等高電壓、大功率場景。
◎?CoolGaN? 氮化鎵技術:在800V系統中,CoolGaN?模塊實現了高達98%的轉換效率,同時顯著提升了功率密度。

◎?AURIX系列微控制器則憑借強大的計算能力和豐富的外設接口實現了精準的電機控制算法,確保了電驅動系統的高效運行。
◎?XENSIV系列傳感器負責實時監測電機的各項參數,為控制系統提供準確反饋信息,保障了系統的精確調節與保護功能。
●?控制芯片與傳感器
◎?AURIX?控制芯片:具有多核架構和實時處理能力,支持復雜電機控制算法,實現對動力輸出的精確調節。
◎?XENSIV?傳感器:實時監測電流、電壓和溫度,確保系統在極端工況下的穩定性。



英飛凌從芯片的角度,提供了高度集成化的電驅動系統解決方案,通過整合功率模塊、控制芯片、傳感器等組件簡化了系統結構,增強了整體穩定性。
還支持多種電驅動拓撲結構,如三相全橋逆變器和多電平逆變器,可根據不同類型的商用車應用需求靈活定制。
●?高度集成的架構方案:
◎?多拓撲結構支持:英飛凌支持多種電驅動拓撲,如全橋逆變器和多電平逆變器,可根據應用場景優化配置。
◎?雙向電能管理:支持車到網(V2G)和車載負載(V2L)功能,通過雙向電能轉換提升能源利用效率。

英飛凌的電驅動方案中的一大亮點在于碳化硅材料的應用,這種材料相比傳統硅器件具有更低的開關損耗和更好的高溫耐受性,能夠在極端條件下保持穩定的性能。
針對高功率密度帶來的散熱難題,英飛凌開發了優化的散熱技術,采用改良后的封裝結構和高性能散熱材料來提升散熱效率,減小熱阻。
基于AURIX系列控制芯片的強大運算能力,英飛凌還研發出了先進的電機控制算法,可以根據實際工況實時調整電機輸出,進一步提高了系統的效率和動態響應性能。

◎?在某城市的公交電動化項目中,英飛凌的電驅動系統表現出色,車輛啟動平穩迅速,能耗明顯下降,續航里程得以提升,維護成本也有所減少。
◎?物流企業采用英飛凌的解決方案后,電動配送車隊的充電時間縮短,運營效率大幅提高,車輛運行更加穩定,減少了故障停工時間,為企業帶來了顯著的經濟效益。

我們主要參考一下這套方案,別的也不多說了。先進的功率半導體器件和控制芯片,進一步優化電驅動系統的性能和效率,在這個領域器件性能決定了整體性能。