WPI-e-Compressor 空压机(SIC 800V)方案

• 关键词：世平集团,空压机
• 摘要：随着新能源行业的迅猛发展，高压快充技术成为解决“里程焦虑”和充电效率问题的关键。在此趋势下，越来越多的车企向着800V高压平台进军。对此，针对新能源电车 800v 平台架构，世平集团应用技术团队推出e-Compressor 空压机应用方案。此方案主要由旗芯微（Flagchip） 的 MCU FC4150，恩智浦（NXP） 的汽车安全系统基础芯片(SBC) FS23，安森美（onsemi）的 SiC NVH4L040N120M3S搭配 Gate Driver NCV57100、圣邦微 （SGMicro）的 OPA，纳芯微 （Novosense）的隔离器件组成。用作驱动空调压缩机，符合ASIL-B 功能安全等级。

世平集团成立于1980年(中国区营运总部成立于1986年)，总部位于台北，是致力于亚太地区市场的国际领先半导体元器件分销商*大联大控股旗下成员，2023年营业额达106亿美金。世平集团长期深耕亚太地区，约50个销售据点、1,300名员工，组成全亚洲最具竞争力的销售网络，共同服务客户与供应商。（*市场排名依Gartner 2024年03月公布数据）

世平集团不断深化和拓宽技术能力，成立应用技术群 (ATU, Application Technology Unit)，提供包括软/硬件在内的完整且全面的技术支持， 服务内容涵盖零件推广、次系统解决方案(Sub-System Solution)、系统整合解决方案(Turnkey Solution)、物联网、连云的服务及APP的开发。同时还专门设立了专属于产品开发测试的实验室投资专业的设备仪器，以提供客户完整且全面的技术支持，协助客户缩短研发周期，快速量产。

项目背景

随着新能源行业的迅猛发展，高压快充技术成为解决“里程焦虑”和充电效率问题的关键。在此趋势下，越来越多的车企向着800V高压平台进军。对此，针对新能源电车 800v 平台架构，世平集团应用技术团队推出e-Compressor 空压机应用方案。此方案主要由旗芯微（Flagchip） 的 MCU FC4150，恩智浦（NXP） 的汽车安全系统基础芯片(SBC) FS23，安森美（onsemi）的 SiC NVH4L040N120M3S搭配 Gate Driver NCV57100、圣邦微 （SGMicro）的 OPA，纳芯微 （Novosense）的隔离器件组成。用作驱动空调压缩机，符合ASIL-B 功能安全等级。

方案亮点

硬件优势：

1)高效率：SiC MOSFET 在高频和高温条件下具有优异的导通和关断特性，能够显著提高系统效率。

2)高温性能：SiC 材料的高热导率和高耐温性使其在高温环境下表现良好，适合高功率和高温应用。

3)小型化：由于高功率密度，使用 SiC MOSFET 的电源和驱动系统可以更小、更轻，适合紧凑型设计。

4)快速开关：SiC MOSFET 的开关速度快，能够减少开关损耗，提高系统的整体性能。

软件优势：

1)SVPMM：空间矢量脉宽调制（SVM）是 FOC 的基础，是根据其所在扇区选择非零矢量与零矢量合成而成，本方案代码采用七段式。

2)Current Sensing：在电流环，软件中的电流采样选择双电阻采样，通过采样 V 和 W 相的下桥臂电阻上的压降，再用基尔霍夫电流定律计算第三相（U 相）的电流。

优化成效

SBC FCCU硬件监控MCU故障，同时Watchdog进行MCU存活监督，确保系统失效安全保护；

提供全功能的电机软硬故障保护、过流、过欠压、堵转、缺相、过温等；

提供软件demo算法、如高频注入、死区补偿、滑膜观测器、FOC等；

提供硬件参考设计，加快产品快速开发。

项目总结

在 e-compressor 应用中，SiC 优势主要体现在提高开关频率下增加电流环的带宽，提升无感观测器的角度精度，抗干扰能力强，同等功率条件下，降低开关损耗，提升系统效率，优化 EV 续航。

世平集团应用技术团队对于⾃研的 e-Compressor ⽅案，不仅可以提供方案全面的硬件与软件设计. 还提供全⽅位的集成电路（IC）技术⽀持, 能够协助⽤⼾解决应⽤上的技术问题, 世平集团应用技术团队多年来专注并致⼒于各类应⽤开发, 拥有丰富的技术⽀持经验能够为用户提供全方位的支持。