르네사스-니덱, EV 전용 e-Axle ‘8-in-1′ PoC 개발

르네사스 일렉트로닉스(Renesas Electronics)가 니덱(NIDEC)과 공동으로 전기차(EV) 전용 e-Axle로서 세계 최초로 단일 마이크로컨트롤러(MCU)로 8가지 기능을 제어하는 ‘8-in-1’의 개념 증명(Proof of Concept, PoC)을 개발했다. 

이 PoC에는 모터, 기어(감속기), 인버터, DC/DC 컨버터, 온보드 배터리 차저(OBC) 등을 탑재했으며, 이번에 시스템 수준의 동작 평가를 완료했다. 

e-Axle은 EV에서 구동 모터, 기어, 인버터를 통합한 시스템이다. e-Axle 시스템은 여러 기능을 통합함으로써 시스템 크기와 무게를 줄여 EV 설계를 간소화할 수 있다. 르네사스는 8-in-1 e-Axle 시스템을 위한 반도체와 레퍼런스 설계를 포함한 핵심 부품을 제공했다. 르네사스는 이 PoC를 통해 검증된 레퍼런스 설계를 기반으로 다양한 X-in-1 시스템을 위한 턴키 반도체 솔루션을 제공할 계획이다. 

PoC에는 니덱의 모터, 기어 외에도 99% 이상의 최대 효율과 70~100kW 출력 성능을 갖춘 르네사스 인버터, 1.5kW 출력 DC/DC 컨버터, 6.6kW 충전 OBC, 전력 분배 장치(PDU), 배터리 관리 시스템(BMS), PTC (Temperature Co-efficiency) 히터 제어 등 8가지 기능이 포함된다. 

일반적으로 X-in-1 시스템을 제어하려면 기능별로 전용 MCU와 전력 관리 IC(PMIC)가 필요하다. 그러나 이번에 르네사스는 하나의 MCU와 PMIC로 전체 8-in-1 시스템을 제어하는 데 성공했다. 

이 PoC에는 르네사스의 차량 제어용 32비트 MCU RH850/U2B, MCU용 PMIC, 절연 게이트 드라이버 RAJ2930004AGM, 인버터용 IGBT 모듈, DC/DC 컨버터와 OBC용 파워 디바이스 등 르네사스 제품이 포함돼 있다. 

르네사스는 이번 PoC 개발을 통해 얻은 기술 자산을 활용함으로써 X-in-1에서 필요로 하는 주요 디바이스를 제공하고 소프트웨어를 포함한 시스템 전체의 제안과 지원을 원스톱으로 제공할 수 있게 됐다고 밝혔다. 

르네사스는 이번 주(11월 12일부터 15일) 독일 뮌헨에서 열리는 electronica 2024에서 새로운 e-Axle 설계의 라이브 데모를 선보였다.

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