燃料电池电动汽车 (FCEV) 传动系统
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采用英飞凌电源解决方案的革命性燃料电池电动汽车技术
减少全球二氧化碳排放量和向新型主要汽车能源成功过渡是应对当今地球气候变化所面临的两大严峻挑战。在英飞凌，我们确信氢燃料电池技术将在未来交通运输中发挥重要作用，作为纯电池电力牵引交通工具的补充。能源和汽车行业的脱碳是减少二氧化碳排放的关键。换句话说，我们需要放弃使用排放二氧化碳的能源，并开始逐步淘汰化石燃料。
英飞凌通过帮助开发人员满足当前和未来的环境法规和客户要求，支持下一代燃料电池电动汽车传动系统。电动汽车燃料电池技术的核心是氢燃料电池堆。我们的功率半导体解决方案和智能控制 IC 可实现多目标优化，以降低系统成本、提高功率密度、提高应用效率和实现模块化设计。我们可提供专门的软件和设计公司合作伙伴、参考设计、评估板和布局资源，以加快您的开发过程。
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燃料电池传动系统
燃料电池 DC/DC 升压转换器
DC/DC 升压转换器实现了燃料电池堆、牵引逆变器和高压电池之间的能量流动。英飞凌产品系列有助于您设计体积极小、高效的 DC/DC 转换器。
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燃料电池传动系统
燃料电池电动空气压缩机
高效电动压缩机将空气作为氧化剂引至燃料电池阴极。英飞凌 CoolSiC™ 功率 IC 产品系列有助于您设计体积极小、高效的空气压缩机。
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燃料电池传动系统
燃料电池控制单元 (FCCU)
燃料电池控制单元（FCCU）负责整个燃料电池系统的整体过程控制。查看我们的应用页面，详细了解 FCCU 芯片组产品。
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燃料电池传动系统
辅助逆变器
探索英飞凌众多专用 12V 和 24V 辅助逆变器解决方案。无论您的 FCEV 需求是什么，我们都有专业技术和组件来满足您的要求。
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氢燃料安全吗？
氢 燃料电池电动汽车与标准的内燃机和电池供电汽车一样安全，甚至更安全。汽车制造商花费数年时间在极具挑战性的试验条件下开发和测试氢燃料电池汽车，以确保其在整个使用周期内保持安全状态。氢燃料电池汽车将水作为其唯一的输出物，实现了最佳零排放，这是将其用作减少二氧化碳污染的解决方案的主要原因之一。
如需更长的续航里程和更短的补给燃料时间，氢燃料电池汽车是纯电池供电电动汽车的一种经济有效的替代方案。而且，这不仅适用于长途卡车，也适用于小型货车和轻型车辆。
燃料电池电动传动系统的核心是 PEM（聚合物电解质膜）氢燃料电池堆，依靠氢和氧的反应产生驱动牵引电机所需的能量。此外，锂电池用作中间存储单元，可覆盖加速期间的峰值负载以及制动期间的能量回收。在燃料电池堆用作增程器的情况下，还需要覆盖更长的距离。半导体，如英飞凌半导体，也是燃料电池汽车的重要组成部分，在能量转换的所有阶段都发挥着重要作用。
与电池供电电动汽车相比，燃料电池电动汽车包含以下额外子系统：
- 超绝缘双壁 350 至 700 巴氢气罐
- 氢气喷射器或氢气泵
- 燃料电池电动空气压缩机
- 燃料电池 DC/DC 升压转换器
- 燃料电池泵和风扇，用于热管理和水管理
- 压力调节器、阀门和喷射器
- 燃料电池监测（电压、压力、温度、泄漏和浓度监测）
- 燃料电池控制单元，用于叠加过程控制
英飞凌燃料电池电动传动系统解决方案
燃料电池汽车实际上是电池供电电动汽车的明智补充选择，因为这两种技术都为即将到来的减少二氧化碳排放的严峻挑战提供了解决方案。然而，氢燃料电池技术未来的成功在很大程度上取决于加氢站的广泛建设和消费者拥有汽车的总成本。英飞凌半导体解决方案可在绿色氢气生产和消耗的制造中实现最低功率损耗和最高整体效率，并有助于为汽车和能源行业的氢燃料电池技术奠定基础。
下文将根据在车辆燃料电池技术工作中发挥关键作用的各个系统组件进行解释：
高效的燃料电池电动空气压缩机将空气引至氢燃料电池堆中，然后提取氧气，在燃料电池阴极产生反应。空气压缩机的关键设计参数包括以下需求：较广速度范围内的高效率和动态性能、紧凑性和模块化、成本、低噪音排放、安全性、诊断，同时防止燃料电池堆污染。 英飞凌的产品系列CoolSiC™ MOSFET特别适合此应用，因为即使在极高的开关频率下，其导通损耗也非常低。
燃料电池泵和风扇用于车辆传动系统的热管理和水管理，并用于向燃料电池堆的阳极侧供应氢气。根据系统配置，高压、24 伏或 12 伏解决方案最为经济。为实现这一目标，英飞凌可为动力系统辅助逆变器提供各种合适的芯片组解决方案。
燃料电池 DC/DC 升压转换器将燃料电池堆与主牵引逆变器的 DC 链路电压和高压牵引电池互连，可在宽电压范围内实现不同电气子网之间的能量流动。燃料电池 DC/DC 升压转换器的主要设计挑战之一在于在控制整体系统成本的同时实现更高的效率水平。DC/DC 所需的空间也应保证绝对最小。英飞凌的产品系列专为帮助您轻松克服这些设计障碍而设计。
燃料电池控制单元负责整个燃料电池系统的整体过程控制。FCCU 系统要求包括众多高性能处理单元组合，以实现轻松定制和快速上市，同时实现AUTOSAR和功能安全支持。这些要求还包括一系列最先进的通信接口、针对网络攻击和操纵的保护，而且必须易于扩展。英飞凌广泛的AURIX™ 32 位微控制器产品系列支持工程师从众多存储器、外围设备、频率、温度和封装选项中选择，并且具有跨多代的高度兼容性。
英飞凌解决方案包含氢燃料电池汽车工作所固有的一系列安全电源。英飞凌 OPTIREG™安全电源、压力和浓度传感器以及燃料电池监控 IC 可与 AURIX™ MCU 产品系列结合使用，以支持高达 ASIL-D/SIL3 级的功能安全关键应用。最新一代的 AURIX™ 产品包括适用于安全关键用例的 EVITA HSM full（ECC256 和 SHA2）。
高压牵引电池用于吸收峰值负载并提供额外的牵引能量。此过程需要监控，以防止电池过早老化，并确保电池容量最大化。借助英飞凌解决方案，电池管理系统 (BMS)可成功监测电池的健康状态、充电状态和放电深度。还有助于防止非法操纵系统和电池组。
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