由於電池在最終整車成本占了超過25%的比重，能源消耗的最佳化就成了決定市場是否採納量產電動車(EV)的其中一項關鍵因素。要達成此項目標，意謂著用掉的每一瓦電力都非常重要，而子系統效率也成了汽車系統設計方面最重要的選擇標準。 目前有兩項顛覆性創新決定車輛運輸與半導體科技未來走向。第一項是從內燃機引擎轉向電動馬達驅動。第二項是出現以寬能隙材料製成的新型電源開關元件(用於馬達驅動系統)。這些產品的性能數據相較於目前矽基型主流解決方案高出10倍之多。然而，由於電池在最終整車成本占了超過25%的比重，能源消耗的最佳化就成了決定市場是否採納量產電動車(EV)的其中一項關鍵因素。要達成此項目標，意謂著用掉的每一瓦電力都非常重要，而子系統效率也成了汽車系統設計方面最重要的選擇標準。 動力傳動(Powertrain)的電力管理在近期出現的進展(圖1)，包括隔離閘極驅動器、感測以及BMS等方面，為設計業者提供許多發揮創意的機會，著手改善系統效率同時控管系統成本。 圖1　電動車動力總成系統 新型隔離閘極驅動器　提升電力效率增益 碳化矽(SiC)MOSFET的目標是用在電動車動力總成中的新一代牽引逆變器，估計能比現有矽基技術增加4%~10%的行駛里程。妥善運用支援元件，這方面的電力效率增益將大幅提升消費者對電動車行駛里程的信心，進而加速電動車的發展進程。 隔離閘極驅動器的第一項目標是保護人員與設備，使其免於受到碳化矽開關上高電壓的影響。第二則是確保經過隔離屏障的傳輸延遲既短且準確。實際上，在電路腿組態(Leg...

由於電池在最終整車成本占了超過25%的比重，能源消耗的最佳化就成了決定市場是否採納量產電動車(EV)的其中一項關鍵因素。要達成此項目標，意謂著用掉的每一瓦電力都非常重要，而子系統效率也成了汽車系統設計方面最重要的選擇標準。 進入磁阻(MR)電流感測技術 如圖1所示，必須為逆變器控制迴路感測DC與相位電流。運用碳化矽電源開關，可達到更高的切換速率與切換頻率，而在控制迴路有足夠的相位邊界時，促成更高的效率以及對負載進行更好的調節。為了在切換頻率下達到持續的反應與低相位延遲，電流量測的頻率必須至少提高一個十倍頻(Decade)。這使得在充分利用SiC開關方面，電流感測解決方案的頻寬成為一項關鍵要素。 霍爾效應感測器成高效能障礙 量測牽引逆變器內部電流，傳統的方法是採用霍爾效應感測器，其原理是量測經過導體的電流所產生的磁場。然而其缺乏靈敏度，需要採用磁通集中器(或磁芯)來放大磁場以便進行量測。市面上有許多結合霍爾效應感測器與磁芯的模組，但此類元件也會對設計系統形成許多限制。這些模組重量高、體積大、容易出現機械損壞，可能成為可靠性問題而必須送回原廠。此外，除了有採用昂貴材料，否則核心部分出現磁性材料就會對頻率響應有嚴重影響。目前這些模組的頻寬受限在50...

由於電池在最終整車成本占了超過25%的比重，能源消耗的最佳化就成了決定市場是否採納量產電動車(EV)的其中一項關鍵因素。要達成此項目標，意謂著用掉的每一瓦電力都非常重要，而子系統效率也成了汽車系統設計方面最重要的選擇標準。 電源管理提高整車效率 在邁向最高效能的路途上，不論電動車處於啟動、待機或休眠模式，每一瓦的電力都至關重要。許多尖端電源管理解決方案能進一步提高車輛整體效率，除了能帶來額外的行駛里程，而且在低電流/低電壓一直到高電流/高電壓都不會減損最佳EMC效能。 高電壓返馳式電路設計挑戰 在功能安全系統中，持續供應電壓非常重要。從高電壓電池在本地端產生低電壓供電軌，在此方面扮演關鍵角色。在傳統的隔離式高電壓返馳式轉換器中，是採用光耦合器將調節資訊從二次側參考電路傳送到一次側，藉此進行緊密調節。然而光耦合器的問題是會大幅增加隔離設計的複雜度，會有傳輸延遲、老化以及增益變化，這些都會使電源供應迴路補償更加複雜，進而降低可靠度。此外，在啟動期間，需要採用洩放電阻(Ｂleeder...