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FCEVパワートレイン ソリューション

燃料電池制御ユニットからDC-DC昇圧コンバーター、エア コンプレッサーまで、実績あるソリューションで燃料電池パワートレインの設計を加速させましょう。

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概要

水素ドライブトレイン向けの包括的なチップセット ポートフォリオを活用して、効率的なFCEVパワートレインを設計しましょう。燃料電池制御ユニット、燃料電池DC-DC昇圧コンバーター、燃料電池エア コンプレッサー向けの半導体ソリューションは、車載、産業用途に適合し、システム効率を最大化するように最適化されています。ASIL-Dまでの機能安全が必要な場合でも、市場投入までの時間を短縮したい場合でも、インフィニオンはリファレンス デザイン、評価キット、およびデザイン ハウス サポートを提供します。

利点

  • 燃料電池向け専用チップセット
  • 業界で実績のあるソリューションと専門知識​​​​​​​
  • H₂モニタリング向けTCIxセンサー​​​​​​​
  • モジュールおよびディスクリート ソリューション​​​​​​​
  • 包括的な設計サポート​​​​​​​
  • 高電圧、24 Vおよび12 Vアーキテクチャ ​​​​​​​

ブロック図

概要

FCEVパワートレイン半導体で水素モビリティを加速

水素燃料電池技術は、ゼロエミッションの自動車輸送を実現する重要な技術として台頭しており、航続距離の延長と迅速な燃料補給が重要となる場面で、バッテリー電気自動車を補完します。FCEVパワートレイン システムは、長距離トラック、中型配送車両、乗用車のいずれにとっても魅力的な選択肢です。

インフィニオンは、次世代燃料電池パワートレイン向けに、パワー半導体とスマート制御ICの包括的なポートフォリオを提供しています。当社のソリューションは、あらゆる動作条件下での電力損失を最小限に抑え、システム効率を最大化することで、お客様が現在と将来の排出ガス規制に対応できるようサポートします。FCEVドライブトレインの中核は水素燃料電池スタックであり、インフィニオンのパワーデバイスと制御ICは、システムコストの削減、電力密度の向上、モジュール設計に向けたマルチターゲットの最適化を可能にします。

開発を加速するため、インフィニオンはリファレンスデザイン、デモボード、FCEV専用ソフトウェア ツール、レイアウト リソース、およびデザインハウス パートナーへのアクセスを提供します。

水素燃料電池EVパワートレインの主要なシステム特性

水素燃料電池EV (FCEV) のパワートレイン システムは、複数の専用サブシステムを統合することで、クリーンで効率的な長距離走行を実現します。

燃料電池スタックはドライブトレインの中核です。スタック内部で水素と酸素が電気化学反応を起こし、トラクション モーターを駆動する電力を生成します。排出物は水のみです。システム効率は広い速度範囲で最適化されているため、燃料電池パワートレインは市街地走行と高速道路走行の両方に適しています。

スタックの性能と寿命を維持するには、効果的な熱管理と水管理が不可欠です。制御システムはスタック温度と湿度を精密に調整し、過熱や膜劣化を防ぎます。

また、燃料電池制御ユニットやDC-DC昇圧コンバーターなどの電力管理コンポーネントは、ドライブトレイン内の電源配分を制御し、燃料電池スタックと高電圧バッテリー間のエネルギーフローを最適化します。

インフィニオンの半導体ポートフォリオは、検証済みの信頼性と性能で、これらのサブシステムすべてをカバーしています。

水素ドライブトレイン向けの高効率燃料電池用エアコンプレッサーおよびポンプ

インフィニオンは、水素FCEVパワートレインにおける空気および水管理に不可欠なサブシステムである、高効率燃料電池用エアコンプレッサーおよびポンプ向けのチップセット ソリューションを提供しています。

燃料電池用エアコンプレッサーは、水素燃料電池スタックに加圧空気を供給し、カソードでの酸素抽出反応を可能にします。主な設計要件には、広い速度範囲にわたり高効率、小型かつモジュール式の統合、低騒音、燃料電池スタックの汚染防止、および安全機能と診断機能の内臓が含まれます。

CoolSiC™ MOSFETは燃料電池用エア コンプレッサー ドライブ用途に適しており、高いスイッチング周波数でも極めて低い導通損失を実現します。また、パワートレイン管理をサポートするポンプ向けには、専用のモーター制御ソリューションを提供しています。

高電圧、24 V、12 Vの各種システム アーキテクチャでも、インフィニオンのチップセット ソリューションは燃料電池コンプレッサーおよびポンプ ドライブ構成を包括的にカバーします。

モーター ドライブ用途向けCoolSiC™ MOSFET
車載電動ポンプおよびファン (12 V)

燃料電池制御ユニット: 水素パワートレイン システム向けASIL-D安全

インフィニオンの実績ある半導体ソリューションにより、燃料電池制御システムの設計を加速できます。これらのソリューションは、自動車安全規格ASIL-Dまでの厳格に試験をクリアしており、世界中のFCEVパワートレイン用途で信頼されています。

燃料電池制御ユニット (FCCU) は、水素燃料電池システムのすべてのプロセス (水素および空気の処理、熱管理および水管理、安全要件への準拠) を制御します。動的な負荷および熱要求に対応するためには、燃料電池コントローラーとパワートレイン ドメイン コントローラー間の緊密な連携が不可欠です。

インフィニオンのAURIX™ 32ビット マイクロコントローラーは、ASIL-Dまでの機能安全に対応し、改ざんやサイバー攻撃への耐性も備えています。車載燃料電池コントローラーの設計に最適です。OPTIREG™ PMICおよび燃料電池監視ICと組み合わせることで、AURIX™ は安全性が担保された包括的な制御プラットフォームを構成し、OPTIGA™ TPMやF-RAMによって拡張できます。

新しいTCIx熱伝導率ガス センサー ファミリーは、水素漏れ検知と流量監視をサポートし、FCEVの認証取得を容易にします。第2世代AURIX™ MCUは、メモリ、周辺機能、周波数、パッケージ オプションにわたる幅広い構成自由度を提供し、設計の再利用と市場投入までの時間を短縮します。

FCEVパワートレイン システム向け高効率DC-DC昇圧コンバーター

インフィニオンの燃料電池DC-DC昇圧コンバーター向け次世代チップセット ソリューションにより、FCEVパワートレインの効率を向上できます。信頼性とコンパクトな電力変換を実現するよう設計されています。

燃料電池DC-DC昇圧コンバーターは、あらゆるFCEVドライブトレインにおける重要な電力変換ステージであり、変動する燃料電池スタック電圧を、トラクション インバーターおよび高電圧バッテリーと共有される高電圧DCリンクまで昇圧します。この燃料電池コンバーターは、コンパクトなフォーム ファクターで高い変換効率を実現することが求められます。

インフィニオンは、幅広いチップセット ポートフォリオでこれらの設計課題に対応します。

  • CoolSiC™ MOSFETは高周波動作において極めて低いスイッチング損失を実現し、受動部品の小型化と電力密度の向上を可能にします
  • 車載認定のゲートドライバICは、高精度なスイッチング制御、統合された保護機能、および診断機能を提供します
  • 高性能AURIX™ MCUはデジタル制御ループを構成します

インフィニオンの燃料電池昇圧コンバーター ソリューションは、単方向および双方向トポロジーへの柔軟な対応、絶縁機能を統合した車載品質対応、迅速な試作のための評価キットを提供し、DC-DCコンバーター要件に最適なソリューションです。

FCEVパワートレイン半導体で水素モビリティを加速

水素燃料電池技術は、ゼロエミッションの自動車輸送を実現する重要な技術として台頭しており、航続距離の延長と迅速な燃料補給が重要となる場面で、バッテリー電気自動車を補完します。FCEVパワートレイン システムは、長距離トラック、中型配送車両、乗用車のいずれにとっても魅力的な選択肢です。

インフィニオンは、次世代燃料電池パワートレイン向けに、パワー半導体とスマート制御ICの包括的なポートフォリオを提供しています。当社のソリューションは、あらゆる動作条件下での電力損失を最小限に抑え、システム効率を最大化することで、お客様が現在と将来の排出ガス規制に対応できるようサポートします。FCEVドライブトレインの中核は水素燃料電池スタックであり、インフィニオンのパワーデバイスと制御ICは、システムコストの削減、電力密度の向上、モジュール設計に向けたマルチターゲットの最適化を可能にします。

開発を加速するため、インフィニオンはリファレンスデザイン、デモボード、FCEV専用ソフトウェア ツール、レイアウト リソース、およびデザインハウス パートナーへのアクセスを提供します。

水素燃料電池EVパワートレインの主要なシステム特性

水素燃料電池EV (FCEV) のパワートレイン システムは、複数の専用サブシステムを統合することで、クリーンで効率的な長距離走行を実現します。

燃料電池スタックはドライブトレインの中核です。スタック内部で水素と酸素が電気化学反応を起こし、トラクション モーターを駆動する電力を生成します。排出物は水のみです。システム効率は広い速度範囲で最適化されているため、燃料電池パワートレインは市街地走行と高速道路走行の両方に適しています。

スタックの性能と寿命を維持するには、効果的な熱管理と水管理が不可欠です。制御システムはスタック温度と湿度を精密に調整し、過熱や膜劣化を防ぎます。

また、燃料電池制御ユニットやDC-DC昇圧コンバーターなどの電力管理コンポーネントは、ドライブトレイン内の電源配分を制御し、燃料電池スタックと高電圧バッテリー間のエネルギーフローを最適化します。

インフィニオンの半導体ポートフォリオは、検証済みの信頼性と性能で、これらのサブシステムすべてをカバーしています。

水素ドライブトレイン向けの高効率燃料電池用エアコンプレッサーおよびポンプ

インフィニオンは、水素FCEVパワートレインにおける空気および水管理に不可欠なサブシステムである、高効率燃料電池用エアコンプレッサーおよびポンプ向けのチップセット ソリューションを提供しています。

燃料電池用エアコンプレッサーは、水素燃料電池スタックに加圧空気を供給し、カソードでの酸素抽出反応を可能にします。主な設計要件には、広い速度範囲にわたり高効率、小型かつモジュール式の統合、低騒音、燃料電池スタックの汚染防止、および安全機能と診断機能の内臓が含まれます。

CoolSiC™ MOSFETは燃料電池用エア コンプレッサー ドライブ用途に適しており、高いスイッチング周波数でも極めて低い導通損失を実現します。また、パワートレイン管理をサポートするポンプ向けには、専用のモーター制御ソリューションを提供しています。

高電圧、24 V、12 Vの各種システム アーキテクチャでも、インフィニオンのチップセット ソリューションは燃料電池コンプレッサーおよびポンプ ドライブ構成を包括的にカバーします。

モーター ドライブ用途向けCoolSiC™ MOSFET
車載電動ポンプおよびファン (12 V)

燃料電池制御ユニット: 水素パワートレイン システム向けASIL-D安全

インフィニオンの実績ある半導体ソリューションにより、燃料電池制御システムの設計を加速できます。これらのソリューションは、自動車安全規格ASIL-Dまでの厳格に試験をクリアしており、世界中のFCEVパワートレイン用途で信頼されています。

燃料電池制御ユニット (FCCU) は、水素燃料電池システムのすべてのプロセス (水素および空気の処理、熱管理および水管理、安全要件への準拠) を制御します。動的な負荷および熱要求に対応するためには、燃料電池コントローラーとパワートレイン ドメイン コントローラー間の緊密な連携が不可欠です。

インフィニオンのAURIX™ 32ビット マイクロコントローラーは、ASIL-Dまでの機能安全に対応し、改ざんやサイバー攻撃への耐性も備えています。車載燃料電池コントローラーの設計に最適です。OPTIREG™ PMICおよび燃料電池監視ICと組み合わせることで、AURIX™ は安全性が担保された包括的な制御プラットフォームを構成し、OPTIGA™ TPMやF-RAMによって拡張できます。

新しいTCIx熱伝導率ガス センサー ファミリーは、水素漏れ検知と流量監視をサポートし、FCEVの認証取得を容易にします。第2世代AURIX™ MCUは、メモリ、周辺機能、周波数、パッケージ オプションにわたる幅広い構成自由度を提供し、設計の再利用と市場投入までの時間を短縮します。

FCEVパワートレイン システム向け高効率DC-DC昇圧コンバーター

インフィニオンの燃料電池DC-DC昇圧コンバーター向け次世代チップセット ソリューションにより、FCEVパワートレインの効率を向上できます。信頼性とコンパクトな電力変換を実現するよう設計されています。

燃料電池DC-DC昇圧コンバーターは、あらゆるFCEVドライブトレインにおける重要な電力変換ステージであり、変動する燃料電池スタック電圧を、トラクション インバーターおよび高電圧バッテリーと共有される高電圧DCリンクまで昇圧します。この燃料電池コンバーターは、コンパクトなフォーム ファクターで高い変換効率を実現することが求められます。

インフィニオンは、幅広いチップセット ポートフォリオでこれらの設計課題に対応します。

  • CoolSiC™ MOSFETは高周波動作において極めて低いスイッチング損失を実現し、受動部品の小型化と電力密度の向上を可能にします
  • 車載認定のゲートドライバICは、高精度なスイッチング制御、統合された保護機能、および診断機能を提供します
  • 高性能AURIX™ MCUはデジタル制御ループを構成します

インフィニオンの燃料電池昇圧コンバーター ソリューションは、単方向および双方向トポロジーへの柔軟な対応、絶縁機能を統合した車載品質対応、迅速な試作のための評価キットを提供し、DC-DCコンバーター要件に最適なソリューションです。

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