車載用電力分配

分散型で電動化された車載配電システム(PDS)で、E/Eアーキテクチャを最適化します

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概要

当社の電源分配ソリューションによるシームレスなエネルギー制御

インフィニオンは、シームレスなエネルギー制御を行い、最高水準の性能と信頼性を満たすよう設計された車載用電源分配ソリューション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、ソフトウェア デファインド ビークル (SDV)、ADAS、自動運転、安全システムなど、さまざまなアプリケーションに対応します。

電源分配は電源から負荷へのエネルギーの制御された輸送で、ASIL Dシステムへの準拠を確かなものにするには、常時可用性またはフェイルオペレーション機能が必要です。PROFET™スマート パワースイッチ、MOSFET、ゲートドライバを組み合わせたインフィニオンのチップセット ポートフォリオは、こうした要求を満たすように設計されています。

当社のポートフォリオには、ハイエンド コンピューティング アプリケーション向けのAURIX™ファミリー、価格性能比を最適化した配電のためのTRAVEO™マイクロコントローラー、XENSIV™センサーやOPTIREG™電源ソリューションなどの補完的なソリューションが含まれます。これにより、進化する電源分配ユニットの要件に簡単に適応、また移行できます。

インフィニオンの品質と革新への取り組みによって設計上の課題が簡易化され、市場投入までの時間が短縮されます。

ソフトウェア デファインド ビークル (SDV) ソリューション
イーサネット ソリューション
車載用電源分配ユニットの設計を効率化

電源分配は、E/Eアーキテクチャの主要な機能です。自動車の配電システムは、ワイヤーハーネスを介して低電圧の電気エネルギーの輸送を制御します。効率的なエネルギー管理が重要な電気自動車の電源分配において、適切なPDSの設計を選択することは、特に重要です。PDSは、一次配電ユニットと二次配電ユニットの2つの主要な要素で構成されています。一次PDU はエネルギー源 (バッテリーや DC-DC など) に接続されており、多くの場合、プリヒューズ ボックスと呼ばれます。その後、エネルギーは1つまたは複数の二次配電ユニットに流れ、最終的に車両のすべての低電圧負荷にエネルギーが分配されます。快適性とAD (AS) 機能の増加に伴い、近年、これらの負荷の数は急激に増加しています。それに伴い、自動車の配電システムはますます複雑化しています。インフィニオンは、ボトムアップの製品間に関する専門知識と、スケーラブルな配電システム向けに最適化された幅広い製品ポートフォリオを通じて、お客様がこの複雑さに対処できるよう支援しています。

3世代の電源分配システム

よく観察すると、3世代の自動車用低電圧電源分配システムが存在します。すべてのPDS実装は最終的に第3世代に収束しますが、現在、市場では世代が共存しています。

第1世代では、一次電源分配ユニットと二次電源分配ユニットの両方が、(電気) 機械ソリューションのみに基づいて構築されています。二次電源分配ユニットの量が少なく、ヒューズとリレーがエネルギーの流れを制御します。

第2世代は、電源分配ワイヤーハーネスの最適化に努めています。負荷に近づくように配置する二次電源分配ユニットの数を増やすことで、ワイヤーの全長を短縮します。ヒューズやリレーを部分的に半導体に置き換えることで、より高い柔軟性と診断性を実現しています。

最後に、第3世代は、ゾーン アーキテクチャの導入に直接リンクされています。これは、ゾーン制御ユニットに二次配電ユニットを統合しているのを特長としています。その後、最適化は電源分配ワイヤーハーネスに限らず、車載ネットワーク(IVN)にも含まれるようになりました。この段階では、二次電源分配は完全に半導体によって構築されています。

簡単に導入できるISO-26262 PDSソリューション

インフィニオンのAURIX™マイクロコントローラーは、ASIL-D機能安全設計ではクラス最高であり、ASIL-Bのニーズに対応するTRAVEO™ファミリー (一部はASIL-Dアイランド) によって補完されます。対応するOPTIREG™ 電源ソリューションには、簡単に実装できる安全マニュアルが付属しており、安全な設計だけでなく、機能安全の目標を迅速に実現することもできます。PROFET™スマートパワースイッチは、ISO-ready、または部分的にISO-compliantに対応しており、多くの安全文書が利用可能であるため、市場で最も簡単な機能安全設計が可能です。

48 Vゾーンアーキテクチャ対応

バッテリー式電気自動車 (BEV) の採用拡大に伴い、メカ駆動のレガシー負荷の電動化と、新しい負荷の導入が必要になります。この変化の結果は、論理的には低電圧電力需要の増加です。まだ広く採用されていませんが、PDSに追加の48 Vレイヤーを導入することで、BEVの車両E/Eアーキテクチャ全体にいくつかのメリットをもたらす可能性があります。とりわけ、12V E/Eアーキテクチャに固有の最大電力制限を解除することができ、将来のバッテリー電気自動車の重要な基盤となります。

インフィニオンは、48 V配電システムの国際標準化の取り組みを積極的に推進し、お客様のソリューションが現在および将来の標準化イニシアチブに沿ったものになるようにしています。インフィニオンの幅広いゲートドライバとMOSFETのポートフォリオ、そして成長を続けるPROFET™スマート パワースイッチのポートフォリオにより、重要な部分でピン間互換性を備えた48 V電源分配システムへの移行が可能になります。

設計上の課題とインフィニオンのサポート

最新の電源分配システムを設計する際、お客様はさまざまな課題に直面します。第一に自動車の電源分配システムと車載ネットワークを調和させ、両方をセントラルコンピューティングを含む、ゾーンアーキテクチャに統合しなくてはなりません。次に、一次および二次電源分配ユニットに半導体ベースの安全要素を使用して、信頼性の高い配電のためのフェイル オペレーショナル コンセプトを導入する必要があります。最後に、ワイヤーハーネスの複雑さが軽減され、BEVの増大する電力需要が満たされ、プラットフォームの再利用が可能になるよう、システム全体を最適化する必要があります。

インフィニオンは、最適な製品の選択を支援するための設定可能なブロック図、ホワイトペーパー、アプリケーションノート、評価キット、データシートなど、一連のセルフサポート資料を提供しています。さらに、インフィニオンは、自動車業界のマーケットリーダーとしての地位を活かし、長年にわたり、製品からシステムまで強力なボトムアップの専門知識を構築してきました。さらに詳しい情報をご希望の場合は、インフィニオンの担当者にお問い合わせください。

当社の電源分配ソリューションによるシームレスなエネルギー制御

インフィニオンは、シームレスなエネルギー制御を行い、最高水準の性能と信頼性を満たすよう設計された車載用電源分配ソリューション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、ソフトウェア デファインド ビークル (SDV)、ADAS、自動運転、安全システムなど、さまざまなアプリケーションに対応します。

電源分配は電源から負荷へのエネルギーの制御された輸送で、ASIL Dシステムへの準拠を確かなものにするには、常時可用性またはフェイルオペレーション機能が必要です。PROFET™スマート パワースイッチ、MOSFET、ゲートドライバを組み合わせたインフィニオンのチップセット ポートフォリオは、こうした要求を満たすように設計されています。

当社のポートフォリオには、ハイエンド コンピューティング アプリケーション向けのAURIX™ファミリー、価格性能比を最適化した配電のためのTRAVEO™マイクロコントローラー、XENSIV™センサーやOPTIREG™電源ソリューションなどの補完的なソリューションが含まれます。これにより、進化する電源分配ユニットの要件に簡単に適応、また移行できます。

インフィニオンの品質と革新への取り組みによって設計上の課題が簡易化され、市場投入までの時間が短縮されます。

ソフトウェア デファインド ビークル (SDV) ソリューション
イーサネット ソリューション

車載用電源分配ユニットの設計を効率化

電源分配は、E/Eアーキテクチャの主要な機能です。自動車の配電システムは、ワイヤーハーネスを介して低電圧の電気エネルギーの輸送を制御します。効率的なエネルギー管理が重要な電気自動車の電源分配において、適切なPDSの設計を選択することは、特に重要です。PDSは、一次配電ユニットと二次配電ユニットの2つの主要な要素で構成されています。一次PDU はエネルギー源 (バッテリーや DC-DC など) に接続されており、多くの場合、プリヒューズ ボックスと呼ばれます。その後、エネルギーは1つまたは複数の二次配電ユニットに流れ、最終的に車両のすべての低電圧負荷にエネルギーが分配されます。快適性とAD (AS) 機能の増加に伴い、近年、これらの負荷の数は急激に増加しています。それに伴い、自動車の配電システムはますます複雑化しています。インフィニオンは、ボトムアップの製品間に関する専門知識と、スケーラブルな配電システム向けに最適化された幅広い製品ポートフォリオを通じて、お客様がこの複雑さに対処できるよう支援しています。

3世代の電源分配システム

よく観察すると、3世代の自動車用低電圧電源分配システムが存在します。すべてのPDS実装は最終的に第3世代に収束しますが、現在、市場では世代が共存しています。

第1世代では、一次電源分配ユニットと二次電源分配ユニットの両方が、(電気) 機械ソリューションのみに基づいて構築されています。二次電源分配ユニットの量が少なく、ヒューズとリレーがエネルギーの流れを制御します。

第2世代は、電源分配ワイヤーハーネスの最適化に努めています。負荷に近づくように配置する二次電源分配ユニットの数を増やすことで、ワイヤーの全長を短縮します。ヒューズやリレーを部分的に半導体に置き換えることで、より高い柔軟性と診断性を実現しています。

最後に、第3世代は、ゾーン アーキテクチャの導入に直接リンクされています。これは、ゾーン制御ユニットに二次配電ユニットを統合しているのを特長としています。その後、最適化は電源分配ワイヤーハーネスに限らず、車載ネットワーク(IVN)にも含まれるようになりました。この段階では、二次電源分配は完全に半導体によって構築されています。

簡単に導入できるISO-26262 PDSソリューション

インフィニオンのAURIX™マイクロコントローラーは、ASIL-D機能安全設計ではクラス最高であり、ASIL-Bのニーズに対応するTRAVEO™ファミリー (一部はASIL-Dアイランド) によって補完されます。対応するOPTIREG™ 電源ソリューションには、簡単に実装できる安全マニュアルが付属しており、安全な設計だけでなく、機能安全の目標を迅速に実現することもできます。PROFET™スマートパワースイッチは、ISO-ready、または部分的にISO-compliantに対応しており、多くの安全文書が利用可能であるため、市場で最も簡単な機能安全設計が可能です。

48 Vゾーンアーキテクチャ対応

バッテリー式電気自動車 (BEV) の採用拡大に伴い、メカ駆動のレガシー負荷の電動化と、新しい負荷の導入が必要になります。この変化の結果は、論理的には低電圧電力需要の増加です。まだ広く採用されていませんが、PDSに追加の48 Vレイヤーを導入することで、BEVの車両E/Eアーキテクチャ全体にいくつかのメリットをもたらす可能性があります。とりわけ、12V E/Eアーキテクチャに固有の最大電力制限を解除することができ、将来のバッテリー電気自動車の重要な基盤となります。

インフィニオンは、48 V配電システムの国際標準化の取り組みを積極的に推進し、お客様のソリューションが現在および将来の標準化イニシアチブに沿ったものになるようにしています。インフィニオンの幅広いゲートドライバとMOSFETのポートフォリオ、そして成長を続けるPROFET™スマート パワースイッチのポートフォリオにより、重要な部分でピン間互換性を備えた48 V電源分配システムへの移行が可能になります。

設計上の課題とインフィニオンのサポート

最新の電源分配システムを設計する際、お客様はさまざまな課題に直面します。第一に自動車の電源分配システムと車載ネットワークを調和させ、両方をセントラルコンピューティングを含む、ゾーンアーキテクチャに統合しなくてはなりません。次に、一次および二次電源分配ユニットに半導体ベースの安全要素を使用して、信頼性の高い配電のためのフェイル オペレーショナル コンセプトを導入する必要があります。最後に、ワイヤーハーネスの複雑さが軽減され、BEVの増大する電力需要が満たされ、プラットフォームの再利用が可能になるよう、システム全体を最適化する必要があります。

インフィニオンは、最適な製品の選択を支援するための設定可能なブロック図、ホワイトペーパー、アプリケーションノート、評価キット、データシートなど、一連のセルフサポート資料を提供しています。さらに、インフィニオンは、自動車業界のマーケットリーダーとしての地位を活かし、長年にわたり、製品からシステムまで強力なボトムアップの専門知識を構築してきました。さらに詳しい情報をご希望の場合は、インフィニオンの担当者にお問い合わせください。

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