WNEVC 2021 | 芯力能中国区总经理Vincent Cruvellier:新一代车规高效电动力总成控制方案

WNEVC 2021 | 芯力能中国区总经理Vincent Cruvellier:新一代车规高效电动力总成控制方案

2021年9月15-17日,“第三届世界新能源汽车大会”(WNEVC 2021)在海南省海口召开,由中国科协、海南省人民政府及中国科学技术协会、海南省人民政府、科学技术部、工业和信息化部、生态环境部、住房和城乡建设部、交通运输部、国家市场监督管理总局、国家能源局共同主办。本次大会以“全面推进市场化、加速跨产业融合,携手实现碳中和”为主题,邀请全球各国政产学研各界代表展开研讨。

其中,在9月15日举办的“车规级芯片技术突破与产业化发展”主题峰会上,芯力能(上海)技术咨询有限责任公司中国区总经理、联合创始人&运营副总裁Vincent Cruvellier发表精彩演讲。

Vincent Cruvellie主要观点如下:

1. 提升能效是电动汽车的关键,高性能实时控制系统可以进一步优化电驱总成、高压控制系统效率,提升整车续驶里程,降低成本;

2. 使用芯力能OLEA®研发的OLEA® FPCU硬件平台和OLEA®APP软件平台组件灵活、开发,功能安全等级获得ASIL-D认证,可以支持不同电压平台、不同类型电机、不同类型功率器件产品开发,结合先进控制算法可以有效降低电机、逆变器功率损耗,提升系统效率;

3. 芯力能的软硬件平台也可以为DC/DC、OBC产品快速开发,为电动汽车快速发展助力。

以下内容为现场演讲实录:

主题:车规级芯片技术突破与产业化发展

时间:2021年9月15日 下午

地点:海南国际会展中心二层2号厅

主持人:

接下来有请芯力能(上海)技术咨询有限责任公司中国区总经理、联合创始人&运营副总裁,Mr.Vincent CRUVELLIER就《新一代车规高效电动力总成控制方案》进行分享。

Vincent Cruvellier:首先介绍一下我们公司,我们是一家无晶圆厂半导体和软件汽车公司,我们发明了一种实时性和安全性更高的FPCU,拥有超过25个专利,涵盖了半导体、安全和实时控制系统。我们也是一个非常灵活的公司,是一个技术驱动的公司,公司目前有70个人,总部在法国,大部分员工是研发工程师,其中60%研发人员负责软件开发,40%研发人员负责半导体和SoC设计,我们是一个汽车半导体公司,给乘用车整车厂还有其他的供应商提供解决方案,目前公司的前景还是非常好的。

给大家介绍一下我们公司的领导层,公司的执行管理团队都是来自本行业的资深人事,我们公司的总裁首席执行官是Rainer先生,还有董事会的成员也在相关行业曾经任职,在这边给大家列出来的是我们公司非常重要的成员,他们在半导体和汽车行业有丰富的从业经验,我们公司在这一点处于行业领先的地位。

能耗是电动汽车的关键。更高的能效会给电动汽车整车续驶里程、动力电池容量、冷却系统设计、降低重量、成本带来好处。下面给大家展示一下我们公司主要的两大产品:左边的这个是一个硬件平台,这个硬件平台是一种汽车半导体的解决方案,旨在更快的处理关键信息,具有100%的可预测性和准确性,这是一个全新平台的解决方案,可以超越行业常见的传统多核架构的方案;右手边的这个是模块化的软件平台,它可以支持高性价比的IGBT,也可以匹配高性能的SiC和GaN逆变器,这个产品可以实现多路并行控制,下面我详细介绍一下这两个产品,看看产品的优势在哪儿。

首先,我们的FPCU具有灵活、实时、安全、开放的特性。它是安全实时的车规级解决方案,已经获得ASIL-D认证,快速系统级故障检测,软件硬件两个层面检测和纠正故障;最重要的一点就是我们的控制技术非常的好,我们整个的控制单元是非常灵活的,我们有一个灵活的逻辑单元,它和FPCU非常的像,是可编程硬件,支持苛刻要求的实时控制算法和并行架构,这个是非常重要的一个特征,所以有了可编程的灵活逻辑单元之后我们可以进行一个实际预测,这样的话就可以安全的把整个运算部件安装到车上去,并且不会增加更多的能耗。

下面的简单的介绍一下软件平台,这个软件平台叫OLEA® APP INVERTER,这个是随时可用的平台,可以支持非常复杂的控制系统算法实现。我们设计了模块化的架构,我们有一套自己的算法,但是我们也允许客户使用他自己的算法,有的算法我们都可以兼容。这是软件系统架构,这是一个随时可用的API,可以与VCU快速集成的应用接口(控制、诊断、安全、标定/配置);绿色的模块属于核心的模块,就是我们刚刚讲的安全检测,位置调检测和电流调节的模块;橙色的是可适配模块,包括电动管理、功能接口、驱动、模拟采样、系统安全接口,例如在使用碳化硅功率器件的调制过程当中,我们可以选择核心模块搭配那些可适配的模块。

这是一些数据,是APPInverter的一些性能参数,在不同测试条件下控制效果都非常好,它可以支持不同的电压等级,支持不同类型的功率器件,支持多种PMSM和WRSM,CPU最大负载率只有10%,只要负载率不超过10%我们可以完全的控制这个电机,而且我们有一个逻辑控制单元,这个是我们可以完全控制的。我们这边剩余的闪存给客户是1.5MB, 所以可以看到我们整体的系统占用率是非常低的,但是它的性能非常高,即使是我们的汽车本体的架构可能达不到很好的标准,仍然可以适配我们这个平台。再讲讲怎么去控制电机,即使频率可能会改变,可能需要不同的调制的算法,我们需要实时的调制,所以我们需要一种模式,这种模式是基于电气角度的调制算法,他比传统的调制方法更加有利于优化损耗,我们还发表了一篇论文,这个论文专门讲这个OPP优化脉冲模式技术,右边有一个二维码大家扫一下可以看到我们的论文。这个是传统IGBT逆变器,我们在上面增加一系列的测试点,使用我们的FPCU的逆变器和原有方案对比测试,各方面都有改善,通过这一页的讲述可以知道我们的OPP是一个非常优越的技术,通过控制技术可以减少电机系统损耗,带来效率提升4.6%,还可以降低振动噪音。

我还想说最后一点,在我的演讲当中有一些关于软件的,OPP的技术,可能这些技术对于大家来说是比较新的,所以我想进一步说明,我们已经完成了软件开发的过程,而且在中国开设了分公司,有法国的工程师也有当地的工程师。在中国这边也找到一些工厂进行合作,也在DC/DC、OBC等产品上进行应用,大家可以看到这个平台的灵活性,我们也是一个具有灵活性的公司可以适应一些新挑战。我们产品的开发周期非常的短,从设计到上车整个的周期是9个月的时间,所以这个时间是一个巨大的优势,我们可以促进新能源动力总成的快速发展。我也欢迎大家来我们上海的公司去参观了解,希望我们在未来有更多的合作机会,我们的团队也有非常大的人才优势,如果大家有问题可以联系我,谢谢。

(注:本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅)