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
改进系统级集成的一个示例是实现电驱动桥,将电力电子系统、电机和变速器组合在一个外壳中。电驱动桥通过实现更高扭矩和极高转速来提高电机性能,同时改进的冷却功能和线圈绕组结构可提高功率密度和电机效率。电驱动桥如今已得到广泛应用,可见于前桥和后桥驱动以及双电机车型中。
集成可以扩展到电动动力总成的其他部分。这推动了多合一系统集成趋势的兴起,将更多的动力总成元件组合起来,从而有可能改善尺寸、成本、效率和重量。多合一设计不存在标准组合。通常,表 2-1 中的元件最高可实现十二合一级组合。
| 元件 | 多合一设计名称 | |||
|---|---|---|---|---|
| 电机 | 三合一(电驱动桥) | 六合一 | 八合一 | 十二合一 |
| 逆变器 | ||||
| 变速箱 | ||||
| 车载充电器 (OBC) | ||||
| 高压直流/直流转换器 | ||||
| 配电单元 (PDU) | ||||
| 车辆控制单元 (VCU) | ||||
| 电池管理系统 (BMS) | ||||
| 起动机发电机 | ||||
| 智能升压模块 | ||||
| 热管理 | ||||
| 正温度系数 (PTC) | ||||
对于这些多合一级别中的任何一个,通常可以观察到三种不同的策略(参阅表 2-2):
| 集成因素 | 一个盒体 | 一块电路板 | 一个芯片 |
|---|---|---|---|
| 可扩展性 | 高 – 每项功能都具有特定的 PCB | 可扩展性低 | |
| 负载共享 | 负载较低 – 每个 MCU 都专注于实时任务,不会过载 | 在 MCU 之间共享工作 | 负载较高 – MCU 同时处理多项实时任务 |
| 安全 | 必须实现 | ||
| 可用性 | 独立运行 | 在一块电路板和一个芯片设计之间 | 如果通用元件(MCU、PMIC 等)出现故障,则无法实现可用性 |
| 布局 | 更易于布局 | 难以布局,存在散热和 EMC 问题 | |
| 软件 | 复杂度较低 | 复杂度较高 | |
| 热量 | 多发热点分布热量 | 单发热点,可能需要主动冷却 | |
| 资源 | 可使用不同的处理器元件进行扩展 | 需要级联设计 | |
| 通信 | 需要电缆、连接器和 PHY | 无需电缆、连接器或 PHY | |
| 资源扩展 | 无需 GPIO 扩展器 | 可能需要 GPIO 扩展器 | 固定资源和引脚数,可能需要额外的逻辑 |
| 设计重量 | 高 – 由于采用多个电路板和接线 | 低 | |
| 设计尺寸 | 最大体积(堆叠电路板) | 单板设计,实现低高度 | |
2025 年,八合一架构在市场上占据主导地位。然而,预计从 2030 年开始,十二合一集成将与较为落后的六合一集成版本一起占据相当大的份额。截至目前,集成进程主要由中国推动。