熱管理

電気自動車 (EV) の温度管理アーキテクチャの進化に貢献する効率的なシステム ソリューションの活用で、航続距離の最大化とコスト削減を実現

ハイブリッド車 (HV) と EV では、温度管理システムは 2 番目に消費電力が大きく、これを上回るのはパワートレイン システム (駆動系) のみです。エアコン システムの効率をシステム レベルで向上させると、航続距離に直接的な影響を及ぼすことができます。TI の技術と専門知識は、エネルギー変換効率の最適化と電力損失の低減に貢献すると同時に、全体的な運転環境の改善にも役立ちます。

TI の車載温度管理システムの利点

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システム レベルで効率が向上

TI のリアルタイム制御マイコン (MCU) が搭載しているインテリジェントなアルゴリズムや、バイアス電源の幅広い製品ラインアップを活用すると、効率を最適化し、スイッチング損失を低減することができます。

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さまざまなプラットフォーム間でのスケール化と、開発コストの削減が可能

コスト効率の優れた製品から高性能製品までを取り揃えた、リアルタイム制御マイコン、絶縁型ゲート ドライバ、絶縁型バイアス電源を採用すると、複数のシステム電圧 (48V、400V、800V) 間でのスケール化対応が容易になります。

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音響ノイズを低減

ペリフェラル重視型アーキテクチャを活用すると、設計者は高度な整流アルゴリズムを実装し、その結果、脈動 (動作時の振動) と音響ノイズを低減することができます。

実現に寄与する技術

リアルタイム制御マイコン

メモリのフットプリント、パッケージ、安全性、サイバーセキュリティ イネーブラ (実現機能) の多様な選択肢が利用できます。車載設計者はこのプラットフォーム (開発基盤) を活用し、スケーラブルで互換性のある複数の製品を開発できます。HVAC (エアコン) のコンプレッサから PTC (正の温度係数) ヒーターに至るまで、多様なアプリケーションに適した、より小型でより手ごろな価格の車載システムを設計できます。

マイコン (MCU) の利点:

  • センサレス モーター制御アプリケーションに適した、低ノイズ、低振動、大きい起動トルク。
  • TIDM-02012 や InstaSPIN™ ソリューションなどのソフトウェアとハードウェアを活用すると、製品開発期間の短縮と使いやすさが実現可能。
  • ソフトウェアのオーバーヘッドなしで機能安全をシンプルにするのに役立つロックステップ コア。
技術記事
How to optimize your automotive HVAC design in the growing HEV/EV market
電子式 HVAC (エアコン) アプリケーションに関連する設計上の課題に対処する方法と、リアルタイム制御の性能やスケーラビリティを活用してこれらの課題に対処する方法をご確認ください。
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関連資料
HVAC (エアコン) 向け eCompressor (電動コンプレッサ) のリファレンス デザインを見る
高電圧 HV/EV (ハイブリッド車と電気自動車) の HVAC (エアコン) 向け eCompressor (電動コンプレッサ) モーター制御のリファレンス デザインは、HV/EV のコンプレッサ アプリケーション向けの設計であり、MathWorks との組み合わせで、モデル ベースの実装やシミュレーション機能をサポートしています。
ビデオ
高電圧、HV/EV (ハイブリッド車と電気自動車) の HVAC (エアコン) eCompressor (電動コンプレッサ) 向けモーター制御に関するビデオを表示
性能の最大化と航続距離の延長、可聴ノイズの低減、複数のデバイスにまたがるスケール化を実現する方法をご確認ください。
マイコン に関する主な製品
TMS320F2800157-Q1 アクティブ 車載対応、C2000™ 32 ビット・マイコン、120MHz、256KB フラッシュと HRPWM (高分解能 PWM) と CAN-FD 搭載、ロックステップ ASIL B 対応、グレード 0 と
TMS320F280025C-Q1 アクティブ 車載対応、100MHz、FPU、TMU (三角関数算術演算ユニット)、128KB フラッシュ、CLB (構成可能ロジック・ブロック) 搭載、C2000™ 32 ビット・マイコン
TMS320F280039C-Q1 アクティブ 車載対応 C2000TM 32 ビット・マイコン、 120MHz 、 384KB フラッシュと FPU と TMU 、 CLA と CLB と AES と CAN-FD 搭載

信頼性の高いゲート ドライバ

TI は、IGBT (絶縁ゲート バイポーラ トランジスタ) または SiC (シリコン カーバイド) をベースとする 3 相コンプレッサのハーフブリッジと、PTC (正の温度係数) 負荷制御回路を、信頼性の高い方法で駆動する絶縁型と非絶縁型のゲート ドライバを取り揃えています。

ゲート ドライバの利点:

  • 絶縁を行うと、高電圧システムで不要な過渡電圧や DC 電圧からの保護を実現可能。
  • シングルチャネル デバイスに比べて、プリント基板全体の面積と部品表の低減に貢献するデュアルチャネル ドライバ。
  • ミラー電流に起因する誤ったターンオンからシステムを保護する内蔵ミラー クランプ。
  • 電源電圧範囲を拡大したため、オーバーシュート保護の目的で十分なマージンを確保することが可能。
ホワイト・ペーパー
HEV/EV 用冷暖房システムの設計方法 (Rev. A 翻訳版)
この資料をご覧になると、48V、400V、800V の各ハイブリッド車と電気自動車 (HV/EV) が搭載しているエアコン制御モジュールが、機能的なソリューションを通じて、これらのモジュール内にある独自のサブシステムにどのような影響を及ぼすかを確認できます。
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技術記事
高電圧 HVAC アプリケーションで選択するべきゲート ドライバとその理由
システムの電力段をシリコン ベースの IGBT から SiC MOSFET に移行すると、高電圧のエアコン アプリケーションでゲート ドライバの選択にどのような影響が生じるかをご確認ください。
技術記事
ディスクリート ゲート ドライバをローサイド ドライバ IC に置き換える方が良いのはなぜですか?
次の 2 種類の重要なシステムで、ディスクリート ゲート ドライバを置き換える方法をご確認ください。1 つはエアコンのコンプレッサ向けのブラシレス DC モーター、もう 1 つは液体を加熱する PTC (正の温度係数) ヒーターです。
ゲート ドライバ に関する主な製品
UCC21551-Q1 アクティブ 車載対応、 IGBT と SiC 向け、 EN ピンと DT ピン搭載、 4A/6A 、 5kVRMS 、デュアルチャネル絶縁型ゲート・ドライバ
UCC5350-Q1 アクティブ 車載対応、IGBT/SiC 向けのミラー・クランプまたは分割出力搭載、±5A、シングルチャネル絶縁型ゲート・ドライバ
UCC27624-Q1 アクティブ 車載、4V UVLO (低電圧ロックアウト) 搭載、30V VDD 対応、短い伝搬遅延、5A/5A、デュアルチャネル、ゲート ドライバ

バイアス電源の効率

HVAC (エアコン) のコンプレッサや PTC (正の温度計数) ヒーターを設計する際に、TI の各種バイアス電源は利点を具体化できます。

バイアス電源の利点:

  • プリレギュレータ、フォトカプラ、3 次巻線がいずれも不要になり、コストを削減。
  • 高効率と低静止電流のサポートによる省電力。
  • 外付け部品の統合による省スペース化。
  • 部品表 (BOM) 点数を低減。
バイアス電源 に関する主な製品
LM25184-Q1 アクティブ 車載対応、65V、4.1A の MOSFET 内蔵、42VIN、フォトカプラ不使用のフライバック・コンバータ
LM5180-Q1 アクティブ 車載対応、100V、1.5A の MOSFET 内蔵、65VIN、フォトカプラ不使用のフライバック・コンバータ
UCC14141-Q1 アクティブ 車載対応、1.5W、12Vin (入力電圧)、25Vout (出力電圧)、高密度、5kVRMS 超の絶縁型 DC/DC モジュール

熱管理 関連の各種リファレンス・デザイン

セレクションツールを使用すると、お客様のアプリケーションやパラメータに最適なリファレンス・デザインをご覧いただけます。

主要製品

絶縁型ゲート・ドライバ UCC5350-Q1 アクティブ 車載対応、IGBT/SiC 向けのミラー・クランプまたは分割出力搭載、±5A、シングルチャネル絶縁型ゲート・ドライバ
絶縁型ゲート・ドライバ UCC21530-Q1 アクティブ Automotive, 4A, 6A, 5.7kVRMS, isolated dual-channel gate driver with EN and DT pins for IGBT/SiC
AC/DC および DC/DC コンバータ (FET 内蔵) LM25180-Q1 アクティブ 車載対応、65V、1.5A のパワー MOSFET 内蔵、42VIN PSR (1 次側レギュレーション) フライバック・コンバータ
C2000 リアルタイム・マイコン TMS320F2800157-Q1 アクティブ 車載対応、C2000™ 32 ビット・マイコン、120MHz、256KB フラッシュと HRPWM (高分解能 PWM) と CAN-FD 搭載、ロックステップ ASIL B 対応、グレード 0 と
ブラシ付き DC (BDC) モーター・ドライバ DRV8912-Q1 アクティブ Automotive, 40V, 6A 12 channel half-bridge motor driver with advanced diagnostics

技術リソース

ホワイト・ペーパー
ホワイト・ペーパー
HEV/EV 用冷暖房システムの設計方法 (Rev. A 翻訳版)
このホワイト ペーパーでは、48V、400V、800V の HV/EV で使用する新しい冷暖房制御モジュールと、システム全体の効率向上に役立つ設計上の重要な検討事項について説明します。
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技術記事
技術記事
How to optimize your automotive HVAC design in the growing HEV/EV market
この記事では、この種の HVAC (エアコン) アプリケーションに関連する設計課題の概要を提示し、リアルタイム制御の性能、スケーラビリティ、コストを活用して、それらの課題に対処する方法を説明します。
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関連資料
関連資料
高電圧、HV/EV (ハイブリッド車と電気自動車) の HVAC (エアコン) eCompressor (電動コンプレッサ) 向け、モーター制御機能のリファレンス デザイン
このリファレンス デザインは、高効率で可聴ノイズの小さいコンプレッサ モジュールに関する市場のニーズを満たすソリューションを提示します。このデザインは 400V と 800V の各 DC バスへのスケール化が可能で、さまざまなマイコン オプションも使用できます。