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日志

英飞凌在混合动力汽车的成就

已有 5284 次阅读2013-9-2 16:54 | 混合动力, 汽车

       

英飞凌(Infineon)科技公司是世界第二大汽车半导体供应商。汽车业务在英飞凌业务中的占比约45%。汽车部涵盖四大类产品:传感器MCU、功率器件、混合&电动汽车。

英飞凌的成功秘诀是有超过40年的汽车系统和应用经验,是全面的汽车系统供应商,具有混合和电动汽车(HEV/EV)的丰富经验和产品,全球体系的开发、制造和支持,拥有综合的质量体系。

英飞凌有四大业务部(汽车、工业功率控制、功率管理和多重市场、芯片卡&安全),每个部门里有不同的产品线,而每个产品线相当于小的公司。

其实,电池是电动汽车部件中最贵的。英飞凌主要致力于两个方面:第一,提高功率器件的效率,这样可以减少电池所承受的压力;第二,采用动态电池管理系统,最大限度地延长电池寿命。

电动汽车毕竟是一个很新的东西,出现一些问题也是难免的。在我们看来,工业和汽车领域的区别在于:1. 两者在认证、生产、管理方面的要求不一样,汽车会更加严格一点;2. 与传统汽车比较,新能源汽车的相关标准,不仅仅在元器件上,而且在系统上有不同的质量要求。3. 汽车使用的特殊环境和工况,比如剧烈的振动、短时间急剧变化的温度等等。英飞凌混合动力汽车EV/HEV设计方案

较之于内燃机,电力动力总成已大幅提高能效,尽管如此,汽车的能效仍待进一步提高。英飞凌提供的多种不同芯片和模块能在最大限度地降低功率损耗以及最大限度地节能和提升性能方面,发挥举足轻重的作用。数十年来,英飞凌一直是提供面向驱动和牵引应用的高功率IGBT模块的领先供应商,譬如,2007年,英飞凌提供的IGBT模块助力TGV以更快的速度刷新了世界纪录。立足于丰富的行业经验,英飞凌开发出专用混合动力汽车/电动汽车((H)EV)功率模块,以提供极致功率密度和效率。

作为高级汽车功率电子领域的全球翘楚,英飞凌拥有最为广博的适用于高能效电力动力总成设计的产品组合。我们的电动汽车解决方案既实惠又环保,不仅有助于大幅降低动力总成和电子系统的总成本,更能延长续航里程,提高电池能效。有了英飞凌科技提供的出类拔萃的半导体产品为后盾,汽车制造商和系统供应商可以放开手脚大举创新。譬如,英飞凌推出的主动单元平衡技术将电池的工作时间和容量提高了至少10%。诸如此类的例子不胜枚举。

英飞凌的产品组合囊括了分立式元件、功率半导体、单片机和传感器以及高功率模块,适用于各种电力动力总成架构。归功于我们在系统方面的技术专长,我们得以提供完备的芯片组,在优化性能的同时,降低系统总成本。

英飞凌面向混合动力汽车/电动汽车((H)EV)的半导体解决方案,证明了英飞凌始终不渝地提供全球领先汽车及汽车系统制造商翘首以盼的优异质量和可靠性的坚定决心。此方案包括 交流/直流(电池充电器)   逆变器       直流/直流   电池管理      

 


混合动力汽车的动力系统解决方案框图

 

 

电池管理系统(BMS)方案介绍

电池管理系统(BMS)控制电池充电和放电。延长电池寿命,降低车辆在整个生命周期的成本,需要采用智能电池管理系统。智能电池管理系统可始终控制蓄电池的功能和充电。随着蓄电池的老化,电池组的每个电池的蓄电容量可能会变小。面临的挑战是优化每个电池的利用率。测试电池的电路和在充电与放电过程中电池主动平衡原理,可确保电池的使用寿命和行驶里程得到有效延长。英飞凌确保实现电池主动平衡的解决方案,可使蓄电池的可用容量至少提高10%。英飞凌的单片机和传感器可用于监控蓄电池的功能、充电情况和放电深度。它们包括 8XC886CM单片机系列,英飞凌 (Infineon) 8位嵌入式闪存微控制器(MCU)产品家族,该产品家族可用于高达+140℃的工作条件下。全新的XC866 HOT微控制器超越了当前工业应用+85℃和汽车应用+125℃的最高温度性能。这使它们成为具备高环境温度或工作温度,通常需要高成本复杂散热或制冷设备的系统设计所需的理想产品。全新的XC866 HOT产品可直接用在上述应用中,无需复杂的制冷系统,因此降低了整个系统成本。16/32XC22xx单片机系列,OptiMOS低压MOSFETsTLE6250/51 CAN收发器以及TLE6389-2GETLE42994GM稳压器

系统优点

  • ISO 26262 ASIL-C/D(用于 AURIX™)
  • 主动与被动平衡
  • IBCB 网络架构
  • 在发生故障时的环型拓扑

 

  • 非常准确的电压和温度测量路径
  • 长时间停车的平衡与监测(被动平衡)
  • 快速平衡,高达 5A(主动平衡)


 

英飞凌的创新型封装技术,为纯电动汽车和混合动力汽车等要求苛刻的汽车电子应用带来更大的电流承受能力和更高效率。新推出的TO封装符合JEDEC标准H-PSOF(散热型塑料小外形扁平引线)。首批推出的采用H-PSOF封装技术的产品是40VOptiMOS?T2功率晶体管,它们的漏极电流高达300A,导通电阻(RDS(on))低至0.76毫欧    可帮助汽车系统设计人员达到更高的强制性的汽车燃油效率标准,同时满足苛刻的总体排放要求。为达到这些标准,需要采用电流承受能力超过200A,导通电阻低于1毫欧的功率MOSFET,以降低传输损耗并提高总体效率

采用H-PSOF封装的首款产品是IPLU300N04S4-R7,它是英飞凌40VOptiMOST2汽车级功率晶体管产品家族的一员。该家族是节能增效、二氧化碳减排和电力传动应用的全球标杆性产品。IPLU300N04S4-R7的连续漏极电流(ID)为300A,导通电阻(RDS(on))为0.76mΩ。英飞凌采用H-PSOF封装的器件符合AEC-Q101标准。公司还计划推出更多采用H-PSOF封装的40V30V汽车级MOSFET

 

逆变器系统优越性

  • 完全符合汽车行业质量要求的产品组合,可支持各种类型的电机、发电机和功率等级
  • 高效3相驱动——得益于极低导通损耗,哪怕是在很高的开关频率下

 

 

  • 集成隔离栅极驱动
  • 专用于混合动力汽车/电动汽车((H)EV)应用的各式各样的32位单片机解决方案
  • 可提供评估板套件,以帮助缩短系统开发周期

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