电气化与动力为电气化的生态体系提供可扩展和安全的解决方案_汽车电子_方案

恩智浦电气化解决方案采用强大、开放的架构，实现了电气化端点和云端之间更安全、更可靠的双向通信。我们的解决方案在整个生态体系的功能安全和控制方面提供深厚的专业知识，处理整个电网的电动汽车动力、电池管理、快速充电和负载均衡。

利用我们广泛的合格解决方案，加速系统开发，为电气化生态系统提供动力。

电池管理系统(BMS)

电动汽车需要精确电量信息以延长行驶里程和行驶时间。恩智浦的可扩展电池管理系统(BMS)应用提供了高精度测量。

电动汽车(EV)牵引逆变器

恩智浦电动汽车牵引逆变器负责将电池的直流电转换为交流电来驱动牵引电机。我们的系统解决方案可以高效可靠地控制向牵引电机的电源转换。

动力

传统的动力解决方案可在高温和近恒定振动的恶劣运行环境下，安全地将燃料转化为动力。

柴油发动机管理
传动系统与变速箱
摩托车发动机控制单元(ECU)和小型发动机控制
电动出行
电子代步车是更广泛的电动解决方案生态体系的一部分，这些解决方案使生活在每一步都变得更简单、更智能、更环保：更换电池或为电池充电，以及共享和驾驶电动汽车。
电子代步车——未来出行

电动汽车(EV)充电桩
恩智浦解决方案满足了高效和互联电动汽车充电系统的要求，具有精确的功率测量、设备管理和数据安全性。

电动汽车充电桩

混合动力汽车(HEV)
世界需要更清洁的汽车并减少排放，因此恩智浦开发了一套产品组合，为各种电动汽车提供基本构件：

成功案例

电源管理系统如何助力实现更高效、更安全、更环保的交通出行？

电源管理是我们汽车中的重要元素，也是用户可以获得流畅体验而不会出现任何问题的原因。为进一步电气化，电源管理将电池续航扩展到安全监控范围内。同时，在自动驾驶中，雷达、传感器和摄像头等应用需要电源管理才能获得高性能。电动和自动驾驶汽车将与智慧城市其他部分实现更多连接，而电源管理可以帮助维持各种交互。展望未来，电源管理也是实现交通可持续发展的关键，尤其是现在十分注重能效的背景下。这就是为什么节能是我们电源管理解决方案的重点。

由AI驱动的电动汽车云连接电池管理系统

恩智浦激发云端“数字孪生”模型的潜在优势，实现更优物理BMS实时预测和控制，提升电池性能，改善电池健康状态。

恩智浦®半导体新开发的解决方案可通过S32G GoldBox汽车网络参考设计将其高压电池管理系统(HVBMS)连接到云端，以利用由人工智能(AI)驱动的电池数字孪生模型。恩智浦通过Electra Vehicles, Inc的EVE-AiTM 360度自适应控制技术激发云端数字孪生模型的潜在优势，实现更优物理BMS实时预测和管理，提升电池性能，改善电池健康状态（提升高达12%），并支持多种全新应用（例如电动汽车车队管理）。

电池仍然是电动汽车(EV)中最为昂贵的组件，由AI驱动的数字孪生云服务拥有巨大潜在优势，可以改善对电池健康状态(SOH)和充电状态(SOC)的估算，继而提高能效、延长使用寿命、降低成本。运行条件的变化可能导致电池健康状态的持续变化，电池数字孪生模型可适应这种持续变化，并向BMS反馈数据更新，从而持续改进控制决策。

汽车厂商可以使用该技术来提供驾驶员分析，例如剩余里程或速度建议等。除此之外，自适应电池控制还可以改善电池的性能，并安全地延长其使用寿命，为车厂降低保修成本。该技术的另一个潜在应用是电动汽车车队管理，可为车队运营商提供重要的使用情况分析，例如汽车充电时间和电池预测诊断等。此外，有了这些深度信息，电池维护中心可以实现快速诊断，减少停机时间，电动汽车充电站运营商可以有效地优化充电服务，提高能源效率。

随着电动汽车市场不断发展，重复利用电池的供应规模也必将扩大。这些电池作为汽车电池已经达到寿命终点，但其剩余容量惊人，高达80%。如果能源存储系统(ESS)中的剩余电池寿命(RUL)能用于家庭，房主的能源开支将有望降低。

恩智浦与Elektrobit合作开发用于新一代汽车电池管理系统的软件

恩智浦和Elektrobit优势互补，为HVBMS参考设计开发软件平台。

电气化支持我们对安全和可持续发展的承诺

SafeAssure功能安全保障计划

在功能安全方面，恩智浦代表着高质量和可靠性。我们的SafeAssure计划根据ISO 26262简化了系统级安全要求。

可持续的产品解决方案

恩智浦对智能产品和能源创新的热情，以及提升我们生活方式的渴望，推动了恩智浦对产品的投资，这些产品有助于我们的业务和生活环境的可持续发展。

设计资源

电气化学院

借助我们电气化学院的线上培训和面授课程，让您的专业技术更上一层楼。

恩智浦与Qnovo协作提升xEV电池的性能

了解恩智浦半导体与Qnovo如何在不影响功能安全的情况下协作提升电动汽车电池的性能。

电气化设计

解锁完整硬件和软件解决方案，使设计简单快捷。

电气化开发板

使用电气化开发套件和工具，快速启动您的下一个设计。

全面了解恩智浦面向电动汽车牵引逆变器的S32K39 MCU

电动汽车市场不断增长，恩智浦一直在努力提供完整的产品。全新的S32K39应运而生，它具有高效和安全性能，满足了市场需求。

为什么S32K39 MCU适用于电气化

为了保证电动汽车的高性能，需要考虑很多因素，包括电池管理、高效电机驱动、快速充电和整个电网的负载平衡等。恩智浦广泛的电气化解决方案一直在整个生态系统中提供高效的控制，即将推出的S32K39也不例外。

S32K39 MCU系列专为满足电动汽车牵引逆变器控制需求而创建。它具有多个令人印象深刻的优势，包括强大的性能、广泛的集成、可靠的联网功能、高级信息安全和功能安全功能。因此，它能够精准地控制牵引逆变器，而牵引逆变器在电动汽车的正常运行、电池的性能以及驾驶体验方面又发挥着至关重要的作用。

该系列MCU具有广泛适用性，也可用于牵引逆变器控制之外的各种电动汽车应用，包括电池管理（BMS）、车载充电（OBC）和DC/DC转换。它们的信息安全和功能安全能力超越了传统的汽车MCU，而且还支持硬件隔离、时间敏感网络（TSN）和高级加密等技术，与区域汽车电子电气架构和软件定义汽车兼容。

S32K39与众不同的特性

S32K39 MCU是高性能S32K系列的一员。S32K39 MCU具有与众不同的特性，可处理两个牵引逆变器。它们搭载了4个锁步对排列的320MHz Arm® Cortex®-M7内核、两个可分锁步内核、两个电机控制协处理器和一个数字信号处理器（DSP）。它们能够支持两个200kHz的控制回路，这两个回路与IGBT以及SiC和GaN电源开关搭配工作，以提高能效并实现更高的开关频率。这有助于减少电机的尺寸、重量和成本，并扩大驱动范围。此外，它们有高达6MB的内置闪存和800KB的SRAM。该MCU具有经过ISO/SAE 21434认证的网络安全，开发流程符合ISO 26262功能安全流程标准。

恩智浦致力于帮助设计人员创建系统级功能安全设计并符合相关标准。了解我们如何帮助您实现功能安全应用。

S32K39内置了硬件安全引擎（HSE），使用公钥基础架构（PKI）和密钥管理实现可信启动、安全服务和安全无线（OTA）远程升级。另外，它还有两个电机控制协处理器和NanoEdge™高分辨率脉宽调制（PWM），可实现更高的性能和精准控制。对于旋转变压器励磁，它们的多通道模拟配有SAR和∑-ΔA/D转换器，以及比较器和正弦波发生器。S32K39集成了模拟功能，还支持安全软件解析器，无需分立组件和解析器到数字转换器等外部组件，可节省成本。

S32K39框图For better experience, download the block diagram.

S32K39 MCU在电动汽车中的应用

S32K39 MCU既支持传统的绝缘栅极双极性晶体管（IGBT），也支持新推出的碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）技术。它们可以独立运行，能够管理两个驱动转换器。此外，它们还可以通过TSN作为远程智能执行器来驱动3个或4个电机。如果与恩智浦S32E实时处理器结合使用，它们可以作为电动汽车推进域的控制中心，控制两个额外的推进逆变器。这种功能支持汽车制造商通过4个电机来提高车辆性能和操控性。

双牵引逆变器控制底座演示

当与恩智浦FS26安全系统基础芯片（SBC）和恩智浦GD3162高压隔离栅极驱动器结合使用时，S32K39 MCU可作为ASIL D应用的双牵引转换器解决方案。FS26 SBC为系统供电并确保隔离式安全监测，而GD3162栅极驱动器则提供可调动态栅极强度以适应不同的驱动情况和PWM死区时间强制执行，从而减少开关损耗并提高效率。此外，还有响应迅速的错误保护机制。