Skalierbarer Traktionswechselrichter Referenz
-Design für leichte Elektrofahrzeuge

Da die Nachfrage nach nachhaltiger, energieeffizienter Mobilität wächst, finden LEVs – wie E-Bikes, E-Scooter und kompakte Elektro-Nutzfahrzeuge – rasch Verbreitung. Die Effizienz des Antriebsstrangs und die begrenzte Reichweite bleiben jedoch zentrale Herausforderungen. Traktionswechselrichter spielen eine entscheidende Rolle bei der Optimierung der Motorsteuerung, der Verbesserung der Effizienz des Antriebsstrangs und der Maximierung der Energienutzung, um letztlich die Reichweite der Fahrzeuge zu erhöhen.

eInfochips stellt in Zusammenarbeit mit Vishay ein Referenzdesign für einen Niederspannungs-Traktionswechselrichter vor. Diese modulare, kompakte Architektur ist für 48-V-, 72-V- und 96-V-Anwendungen optimiert und unterstützt skalierbare Nennleistungen von 3 kW bis 15 kW, wodurch eine nahtlose Anpassung an verschiedene LEV-Fahrzeugklassen mit minimalem Redesignaufwand möglich ist.

Dieses Design basiert auf der MCU-Plattform S32K3xx von NXP und dem fortschrittlichen Halbbrücken-MOSFET-Leistungsmodul von Vishay und bietet eine komplette Hardware- und Embedded-Software-Lösung mit Unterstützung für funktionale Sicherheit und Vorabkonformität mit den Normen IEC61508. Das modulare und skalierbare Referenzdesign ermöglicht es LEV-Herstellern, technische Herausforderungen zu meistern, die Prototypenentwicklung zu beschleunigen, das Designrisiko zu reduzieren und die Markteinführungszeit zu verkürzen.

Wichtige Merkmale des Referenzdesigns für LEV-Traktionswechselrichter

Modulares und skalierbares Design, optimiert für Anwendungen mit 36 V bis 96 V und Nennleistungen von 3 kW bis 15 kW

Basierend auf der S32K3xx-Plattform von NXP und dem fortschrittlichen Halbbrücken-MOSFET-Leistungsmodul von Vishay

Unterstützung für funktionale Sicherheit (ASIL B) und Vorabkonformität mit den Normen IEC 61508

Produktionsreife zertifizierte Softwaremodule

Integriertes Sicherheits- und Wärmemanagement

Kompakte Stellfläche mit einem einzigartigen Formfaktor

Hocheffiziente Leistungsumwandlung mit optimierter PWM-Steuerung für minimale Schaltverluste

Wichtige Anwendungsbereiche des LEV-Traktionsumrichters

Traditionelle LEV

Traditionelle LEV

  • E-Motorräder
  • E-Lastenfahrräder
  • E-Flotten
  • E2w
  • E3w
e-CAV

e - Kav

  • Kompakt-Traktoren
  • Minibagger
  • Kompakte Kompaktlader
  • Elektrische Sprühgeräte/Streuer
Gelände- und Freizeitfahrzeuge

Geländewagen & Freizeitfahrzeuge

  • Nutzfahrzeuge (UTVs)
  • Elektrische Dirtbikes
  • Elektrische Mountainbikes
  • Elektrische Schneemobile
  • Leistungsstarke E-Scooter 

Bausteine des Designs von LEV-Traktionswechselrichtern

Arrow-eInfochips-Steuerplatine

Steuerplatine

  • Aufgebaut auf der MCU-Plattform S32K3xx von NXP für Steuerung und Kommunikation über SPI- und CAN-Protokolle
  • Verwendet einen ADC, um die vom Netzteil empfangene Spannung und den Strom zu messen, um die Position des Induktionsmotors zu ermitteln und einen PWM-Wert zur Steuerung des Induktionsmotors zu generieren.

Leistungsplatine

  • Mit der fortschrittlichen Transfer-Molded-MOSFET-Halbbrücken-Technologie von Vishay für höhere Zuverlässigkeit
  • Wandelt Gleichstrom in dreiphasigen Wechselstrom um, um einen Induktionsmotor mit verbessertem Wärmemanagement anzutreiben.
  • Kompaktes und skalierbares Design – 48-V- bis 96-V-Systeme und unterstützt Nennleistungen von 3 bis 15 kW
Stromverteiler

Anwendungssoftware

  • Die grafische Benutzeroberfläche auf einem Host-PC ermöglicht die Echtzeitüberwachung, Konfiguration und Diagnose über die CAN-Schnittstelle der Steuerplatine.
  • Die Software verwaltet die Signalerfassung, die Motorsteuerung, die CAN-Kommunikation, die Fehlerbehandlung und die Gate-Ansteuerung.

Architekturdiagramm

Traktionsumrichter-Blockdiagramm

Vorteile eines modularen und skalierbaren Referenzdesigns

  • Leicht an unterschiedliche Leistungsanforderungen und Batteriespannungen anpassbar (3–15 kW, 36 bis 96 V)
  • Kosteneffizienz durch Wiederverwendung von Designs und optimale Stückliste
  • Geeignet für vielfältige technische Anforderungen und Anwendungsszenarien
  • Vereinfachte Montage und höhere Zuverlässigkeit
  • Kompaktes Design integriert mehrere Komponenten in einem Gehäuse und spart so Platz.
  • Verbessertes Wärmemanagement für Wärmeableitung und geringere EMI

Auszeichnungen

eInfochips wurde im ISG Provider Lens™-Bericht „Automotive and Mobility Services and Solutions 2025“ als „Rising Star“ ausgezeichnet

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