ZHCABS8B September 2022 – February 2026 AM2631 , AM2631-Q1 , AM2632 , AM2632-Q1 , AM2634 , AM2634-Q1 , UCC14130-Q1 , UCC14131-Q1 , UCC14140-Q1 , UCC14141-Q1 , UCC14240-Q1 , UCC14241-Q1 , UCC14340-Q1 , UCC14341-Q1 , UCC15240-Q1 , UCC15241-Q1 , UCC5870-Q1 , UCC5871-Q1 , UCC5880-Q1 , UCC5881-Q1
改進系統(tǒng)級集成的一個示例是實現(xiàn)電驅(qū)動橋,將電力電子系統(tǒng)、電機和變速器組合在一個外殼中。電驅(qū)動橋通過實現(xiàn)更高扭矩和極高轉(zhuǎn)速來提高電機性能,同時改進的冷卻功能和線圈繞組結(jié)構(gòu)可提高功率密度和電機效率。電驅(qū)動橋如今已得到廣泛應用,可見于前橋和后橋驅(qū)動以及雙電機車型中。
集成可以擴展到電動動力總成的其他部分。這推動了多合一系統(tǒng)集成趨勢的興起,將更多的動力總成元件組合起來,從而有可能改善尺寸、成本、效率和重量。多合一設(shè)計不存在標準組合。通常,表 2-1 中的元件最高可實現(xiàn)十二合一級組合。
| 元件 | 多合一設(shè)計名稱 | |||
|---|---|---|---|---|
| 電機 | 三合一(電驅(qū)動橋) | 六合一 | 八合一 | 十二合一 |
| 逆變器 | ||||
| 變速箱 | ||||
| 車載充電器 (OBC) | ||||
| 高壓直流/直流轉(zhuǎn)換器 | ||||
| 配電單元 (PDU) | ||||
| 車輛控制單元 (VCU) | ||||
| 電池管理系統(tǒng) (BMS) | ||||
| 起動機發(fā)電機 | ||||
| 智能升壓模塊 | ||||
| 熱管理 | ||||
| 正溫度系數(shù) (PTC) | ||||
對于這些多合一級別中的任何一個,通??梢杂^察到三種不同的策略(參閱表 2-2):
| 集成因素 | 一個盒體 | 一塊電路板 | 一個芯片 |
|---|---|---|---|
| 可擴展性 | 高 – 每項功能都具有特定的 PCB | 可擴展性低 | |
| 負載共享 | 負載較低 – 每個 MCU 都專注于實時任務(wù),不會過載 | 在 MCU 之間共享工作 | 負載較高 – MCU 同時處理多項實時任務(wù) |
| 安全 | 必須實現(xiàn) | ||
| 可用性 | 獨立運行 | 在一塊電路板和一個芯片設(shè)計之間 | 如果通用元件(MCU、PMIC 等)出現(xiàn)故障,則無法實現(xiàn)可用性 |
| 布局 | 更易于布局 | 難以布局,存在散熱和 EMC 問題 | |
| 軟件 | 復雜度較低 | 復雜度較高 | |
| 熱量 | 多發(fā)熱點分布熱量 | 單發(fā)熱點,可能需要主動冷卻 | |
| 資源 | 可使用不同的處理器元件進行擴展 | 需要級聯(lián)設(shè)計 | |
| 通信 | 需要電纜、連接器和 PHY | 無需電纜、連接器或 PHY | |
| 資源擴展 | 無需 GPIO 擴展器 | 可能需要 GPIO 擴展器 | 固定資源和引腳數(shù),可能需要額外的邏輯 |
| 設(shè)計重量 | 高 – 由于采用多個電路板和接線 | 低 | |
| 設(shè)計尺寸 | 最大體積(堆疊電路板) | 單板設(shè)計,實現(xiàn)低高度 | |
2025 年,八合一架構(gòu)在市場上占據(jù)主導地位。然而,預計從 2030 年開始,十二合一集成將與較為落后的六合一集成版本一起占據(jù)相當大的份額。截至目前,集成進程主要由中國推動。