【導讀】到目前為止，我們提到的每一種趨勢都帶來了獨特的技術挑戰。對于更高集成度的解決方案，主要挑戰在于創建節能解決方案。具體來說，隨著高性能組件之間的集成變得更加緊密，對熱密度的擔憂開始威脅到設備的可靠性。控制熱量需要高能效半導體，將少的功率轉化為熱量。因此，業界正在采用SiC MOSFET代替IGBT。高能效半導體使 xBEV 電池無需充電即可使用更長時間，從而延長汽車的行駛里程。由于行程范圍非常重要，這反過來又提高了電動汽車在市場上的價值。
到目前為止，我們提到的每一種趨勢都帶來了獨特的技術挑戰。對于更高集成度的解決方案，主要挑戰在于創建節能解決方案。具體來說，隨著高性能組件之間的集成變得更加緊密，對熱密度的擔憂開始威脅到設備的可靠性。控制熱量需要高能效半導體，將少的功率轉化為熱量。因此，業界正在采用SiC MOSFET代替IGBT。高能效半導體使 xBEV 電池無需充電即可使用更長時間，從而延長汽車的行駛里程。由于行程范圍非常重要，這反過來又提高了電動汽車在市場上的價值。
隨著 ECU 功能整合到單個 MCU 中，對更高性能 MCU 的需求也在增長。為了支持 ECU 集成趨勢，業界需要使用功能強大的 MCU，能夠同時單獨控制多個 ECU 功能。創建這些高性能設備，同時保持 MCU 價格實惠，需要卓越的知識和設計經驗。
圖 3.汽車無線 BMS 系統消除了笨重的線束。圖片由瑞薩電子提供
對于新的分布式 BMS 解決方案，設計人員面臨著提供可靠且低功耗無線連接的挑戰（圖 3）。在汽車環境中以低功耗實現可靠的無線連接極其困難，因為汽車環境中充滿了 EMI、振動和其他噪聲。該行業需要交鑰匙解決方案來使這些系統的設計更容易實現。
的挑戰在于將所有這些功能集成到一個單一的高性能系統中，并在短時間內及時發布。
xEV 參考解決方案應對關鍵挑戰
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、車載充電器、DC-DC 轉換和 BMS/wBMS 系統的個性化解決方案。瑞薩電子利用所有這些資源，創建了 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，為構建下一代電動汽車的電動汽車設計人員提供參考。從硬件方面來看，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、柵極驅動器、PMIC、冷卻解決方案等。
從軟件方面來說，包括模型和軟件。Renesas 有一個用于逆變器的 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產品組合，EV 系統設計人員可以優化 MCU、PMIC 以及分立和外圍組件，以滿足其特定系統的需求，從而使開發更快、更輕松。終，該參考設計旨在成為一個交鑰匙解決方案，幫助設計人員構建高度集成的 X-in-1 系統，實現緊湊性和成本優化。X-in-1系統集成解決方案計劃于2024年發布。
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