在上篇文章“车轮上的创新实验室”：速度与效率的佳话，我们介绍了“车轮上的创新实验室”概念，以及 Wolfspeed 与捷豹 TCS 车队之间的合作。我们介绍了团队如何利用碳化硅技术推动创新，以及如何缩短开发周期（与商用车相比）。在此篇文章中，将探讨我们的嵌入式工程师如何利用捷豹赛车数据来提升我们自己的碳化硅（SiC）解决方案。
　　在追求卓越的过程中，我们认识到数据是提高性能的关键。然而，仅仅收集数据是不够的。我们的团队对有助于实现成功设计的各个方面进行了细致研究。由于我们的器件需要在各种不同工况下运行，因此我们要分析受赛车手、外部环境和充电水平影响的各种情况下的数据。
　　以下是我们关注的一些重要参数：
　　电流和电压: 必须对这些参数进行监控。电应力过大会折损性能，甚至导致部件损坏。
　　热管理：除了跟踪逆变器系统的温度，我们还监控单个独立模块的温度。这些信息有助于我们评估逆变器内部核心功率器件运行期间是否出现过压力。
　　电池状态：在比赛开始时，我们的功率器件会处于高电压状态。随着比赛的进行，电池电压会逐渐降低。如果不进行相应的补偿，器件的开关性能就会下降。通过持续跟踪电池的电压和电量，我们可以在电池电量较低时采取更优的开关策略促使系统持续保持高效率。
　　适应驾驶模式：在比赛过程中，赛车手会不定时地加速和减速，从而影响开关频率、电流水平和电机功率。我们收集的数据可为我们提供有关驾驶模式的信息，使我们能够相应地优化系统设计以避免由于此类极端的暂态工况造成功率器件过应力失效。
　　经过优化的设计布局：在比赛之前，我们会进行大量的仿真和测试，以指导我们合适地布置 SiC 模块。但考虑到我们的 SiC 模块尺寸或安装位置可能会受赛车结构设计的限制，我们可能不得不折中考量我们的 SiC 模块在主驱逆变器中的布局以服从系统结构设计的要求。这是一个复杂的系统工程。通过采集这些在实际工况下的运行数据，我们能够很好分析 SiC 模块的实际运行状态，从而指导我们在有限的空间下去进一步优化器件布局、PCB 布局以及逆变器内部的结构设计，以便更好发挥核心功率元器件的性能并确保长期可靠性。
　　通过执行基于数据驱动的分析，我们可以确保无论在哪种运行模式下，我们的器件都能在赛道上发挥性能。
　　这将如何提升我们的产品品质？
　　我们与捷豹 TCS 车队的合作非常有益，使我们能够从自己的 SiC 模块中获得实际工况下的宝贵数据。以下是关于此合作关系如何丰富我们的认知的几个重要例子：
　　经过优化的赛车 SiC 模块：在进行此任务之前，基于器件的数据手册，我们已经能够预测 SiC 模块在此应用中的性能表现。然而，面临的挑战在于我们并未完全理解这些参数与赛车整体性能之间的关联。通过深入到车队的工作环境中，我们提升了改进逆变器中功率模块的认知。这不仅有助于优化功率器件本身的性能，还关乎在不同电池状态和驾驶模式下进行有效补偿的系统控制策略的改进。
　　加速学习过程：传统的学习周期包括构思、仿真、调整、原型样机设计和测试，整个过程可能长达数月。但是，在与车队多维度深度探讨后，我们改进了方法。现在，我们能够在极短的时间内讨论思路、评审仿真结果并测试原型样机。这已经超越了 SiC 功率模块的范畴，延伸到了系统层面的关注点，如控制算法、特殊应力情况以及可调节硬件等，而这些都会对整体赛车性能产生影响。这样的敏捷性将学习周期从几个月压缩到几周甚至几天。
　　性能敏感性：真实赛车数据是宝贵的财富，为我们提供了丰富的洞察和见解。我们系统地分析赛车低速和高速运行工况，特别关注电压、电流、开关频率以及器件温度应力等参数。例如，赛车手会在出弯和入弯时猛烈加速和减速，但这种情况只占整个比赛时间的一小部分。我们是应该针对这种模式进行优化，还是将重点放在其他相关方面（比如为保持与前方车辆距离而减小电门以节省能量）？这些模式在不同电池电压水平下（例如 960 V 与 800 V）会对我们的器件产生怎样的影响，这些都是我们需要在设计中需要权衡利弊的问题。
　　建立战略合作伙伴关系：加速电动汽车转型
　　电动汽车 (EV) 革命给我们的合作伙伴带来了独特的挑战。我们的器件不仅仅是普通的商品，它们对于车辆性能扮演着至关重要的角色，并且一旦被集成到车辆中，我们就会承诺在整个车辆使用寿命期间持续提供支持。对于寻求可靠、长期业务合作伙伴的客户来说，这一承诺是一项重要保障。
　　建立信任
　　通过让我们的工程师直接与客户建立联系，我们展示了坚定的承诺。我们不仅仅是供应商，还要成为客户在转型过程中的合作伙伴。信任是我们与客户关系的基石，我们致力于促进稳固、持久的合作。
　　加速 SiC 器件与主驱逆变器的融合
　　我们与客户携手合作，共享各种设计工具和方法。让我们与客户开展的联合分析成为强大的资源，加速从概念到产品的转化过程。当新款芯片或模块诞生时，我们的应用团队会积极与客户合作，分析性能，并将我们的解决方案无缝集成到客户车辆中。
　　精简器件验证过程
　　通过在现场的参与，我们能够更早地获得关键信息。通过了解驾驶者的操作模式，我们可以主动推荐甚至开发相应解决方案。这种密切合作为我们和客户节省了宝贵的开发时间，将所需时间从数月压缩到数周甚至数天。
　　我们致力于通过合作来推动创新，推动电动汽车行业向前发展。我们携手开拓未知领域，将挑战转化为机遇。