瑞薩電子變頻器如何應(yīng)對(duì)電動(dòng)汽車市場(chǎng)加速增溫
所謂混合動(dòng)力電動(dòng)汽車,是指擁有兩種不同動(dòng)力源的汽車。這兩種動(dòng)力源在汽車不同的行駛狀態(tài)(如起步、低中速、勻速,加速,高速,減速或者剎車等)下分別工作,或者一起工作,通過這種組合達(dá)到最少的燃油消耗和尾氣排放,從而實(shí)現(xiàn)省油和環(huán)保的目的。以豐田的混合動(dòng)力汽車PRIUS為例,該車由燃油發(fā)動(dòng)機(jī)和電池兩種動(dòng)力,在汽車啟動(dòng)和低于24公里時(shí)速行駛時(shí),燃油發(fā)動(dòng)機(jī)并不工作,而是由轎車自帶的電池提供動(dòng)力,只有在汽車行駛速度超過24公里/小時(shí)的時(shí)候,燃油發(fā)動(dòng)機(jī)才開始工作;在汽車突然加速的時(shí)候,電池就會(huì)幫助燃油發(fā)動(dòng)機(jī)一起加速;在汽車高速行駛時(shí),電池會(huì)為汽車的空調(diào),音響,前大燈和尾燈等汽車輔助設(shè)施提供能量,從而減少燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷;而在汽車減速和剎車的時(shí)候,汽車本身為電池進(jìn)行充電,實(shí)現(xiàn)能量的循環(huán)使用,并最大限度地保存和節(jié)約能源。
混合動(dòng)力電動(dòng)車(HEV)與電動(dòng)車市場(chǎng)(EV)市場(chǎng)加速增溫。 環(huán)保意識(shí)抬頭,汽車二氧化碳(排放標(biāo)準(zhǔn)也因全球暖化而日趨嚴(yán)格,促使汽車產(chǎn)業(yè)對(duì)于電動(dòng)系統(tǒng)需求持續(xù)增加,HEV與EV市場(chǎng)也跟著水漲船高,半導(dǎo)體業(yè)者也紛紛推出新一代解決方案,搶占商機(jī)。
瑞薩電子(Renesas Electronics)日本總社執(zhí)行副總裁川嶋學(xué)表示,HEV與EV市場(chǎng)將會(huì)快速成長(zhǎng)。 根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),2015~2020年HEV與EV的復(fù)合年均增長(zhǎng)率(CAGR)將會(huì)成長(zhǎng)18%;尤其是中國(guó)大陸市場(chǎng),預(yù)估HEV與EV整體市場(chǎng)2016~2023年將會(huì)成長(zhǎng)4倍以上。
針對(duì)此一市場(chǎng)趨勢(shì),瑞薩電子也于近期宣布推出全新100 kW級(jí)變頻器解決方案,以3.9公升小型設(shè)計(jì),提供適用于包含運(yùn)動(dòng)休旅車(SUV)的中大型HEV與中小型EV的高馬力100 kW級(jí)馬達(dá);同時(shí)該方案還包括可發(fā)揮HEV/EV馬達(dá)高效能的軟件及各種硬件組件,例如微控制器(MCU)、絕緣閘雙極晶體管(IGBT)與快速回復(fù)二極管(FRD), 以及其他功率半導(dǎo)體裝置。
此外,此一變頻器解決方案藉由采用溫度管理技術(shù),提高整合于IGBT中的溫度傳感器響應(yīng)速度與精度,以縮減變頻器中的散熱器尺寸與重量;同時(shí),內(nèi)附的MCU具備整合的強(qiáng)化馬達(dá)控制單元(EMU)功能,可由專屬電路取代CPU執(zhí)行馬達(dá)控制,如此可減輕CPU的負(fù)擔(dān)并負(fù)責(zé)外部汽車控制單元的CPU處理作業(yè),包括DC-DC轉(zhuǎn)換器、第二馬達(dá)以及散熱幫浦處理。 如此可達(dá)到高效率的電子控制單元(ECU)整合,能更有效地利用引擎室有限的空間。
另一方面,川嶋學(xué)進(jìn)一步指出,因應(yīng)HEV與EV市場(chǎng)逐漸升溫,MCU也須具備更強(qiáng)的功能,例如多核心設(shè)計(jì),使其效能更高、更低的功耗、強(qiáng)化運(yùn)算能力,以及高整合度等。 因此,MCU制程也逐漸從40納米朝28納米發(fā)展。 目前瑞薩已與臺(tái)積電合作,共同開發(fā)28納米MCU,以供未來電動(dòng)車與自動(dòng)駕駛應(yīng)用,目前預(yù)計(jì)2017年會(huì)提供工程樣本,量產(chǎn)時(shí)程則排在2020年。