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目前一台电动车的平均生产成本，比一台传统燃油汽车高出12,000美元。汽车业者致力符合各国碳排放法规的同时，同时希望让电动车的价格更实惠。因此德州仪器TI提出改善电动车动力传动架构，希望能降低50%系统设计成本，同时达到功率密度最大化、提高效能、优化可靠度，提升电动车价格竞争力。
TI将多个电动车动力传动系统整合至一个箱体
对于车辆设计工程师而言，要提升效能与可靠度、增加续航里程，同时降低动力传动系统的成本，无疑是个艰钜的挑战。有鉴于动力传动系统是一台电动车成本最高的部件，EV动力传动系统整合便能成为解决方案的关键之一。
现行混合动力车与电动车的动力传动系统由各类系统组成，用以驱动汽车前进，包含电池、DC/DC转换器、车载充电器与牵引逆变器等，各自装于不同位置。TI全球汽车动力传动系统总经理Karl-Heinz Steinmetz表示，随著类比与嵌入式处理技术持续发展，设计人员能透过单一网域控制器与功率级，将这些系统进一步整合，不只有助提高效能与可靠度、降低成本，更能满足车辆功能性安全需求。
TI全球汽车动力传动系统总经理Karl-Heinz Steinmetz表示，整合动力传动系统，将提高效能与可靠度、降低成本
将动力传动系统整合至单一、精巧的机械箱体中，不只能简化设计与组装流程，也能节省额外包材、冗馀硬体，因此能减少系统重量与体积。Steinmetz认为，多一公斤或少一公斤，都对车辆的性能影响甚大。如果能减少车体的重量，就能提升整体性能、拉长单次充电的行驶里程。
透过提高功率密度来改善效能的创新技术也非常重要。采用车用氮化镓(GaN)技术等新科技的电动车能以更高的效能运转、减少热能逸散，提升续航里程。因此对于散热零组件也相对减少，进而降低成本。氮化镓的高速闸极驱动器，能减少磁性元件体积60%，降低整体重量与成本。
电动车分散式系统架构与整合式系统架构比较
Steinmetz提到，能够处理复杂电源转换需求的即时微控制器(MCU)，也是实现整合式动力传动架构的关键。TI C2000 MCU具有低延迟的优点，能实现1~2MHz的切换频率，因此只需要较小的电感器、电容器等外部元件。有了即时感测功能，加上更高的控制环路切换频率，就能将牵引马达的转速提升到20,000RPM。这样一来，汽车工程师打造的马达体积能缩小三分之一以上，胜过先前转速最高只有10,000RPM的设计。
整合式动力传动架构配备单一即时MCU后，系统能有效处理分散于不同系统、多个MCU的工作。在高度整合的设计中，即时MCU能同时实现数位电源与马达控制功能，在提升效能的同时节省空间。
无论是EV或传统燃油车，系统可靠度都至关重要。在整合式动力传动系统架构中，由于可能故障损坏的零件较少，可靠度也更高。整合式系统本身虽然具备多项优势，但要确保电动车高压电池系统的可靠度，仍需要稳健的保护功能与最佳化的散热效益。
设计人员能透过绝缘技术解决这类难题，采用专为严苛驾驶环境设计、经过性能检测的绝缘式闸极驱动器与调变器。整合式诊断也是保障安全的关键，而且有助动力传动系统符合ASIL-D车辆安全完整性规范。
电动车市场正在快速成长，目前全球共有约560万部电动车，估计至2025年，电动车将占全球总汽车销量的30%。2整合式动力传动系统能提高功率密度40%至50%，且大幅降低设计体积、重量，同时提升可靠度。
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