電源管理系統(tǒng)設(shè)計是影響汽車性能一個重要因素，在設(shè)計電源系統(tǒng)時，還需要考慮汽車的整體設(shè)計和使用環(huán)境。為了節(jié)省電力，應(yīng)當(dāng)控制策略以確保最高使用率，對于使用純電動汽車動力系統(tǒng)或使用電動機(jī)和電池的混合動力系統(tǒng)而言，電源管理系統(tǒng)設(shè)計是影響汽車性能一個重要因素，而Intersil在電源管理系統(tǒng)領(lǐng)域擁有豐富的經(jīng)驗，鑒于此，誠邀Intersil精密產(chǎn)品部高級副總裁Philip Chesley探討車載電源管理系統(tǒng)設(shè)計挑戰(zhàn)與行業(yè)走向。
激發(fā)車載精準(zhǔn)電源管理應(yīng)用潛能
Intersil精密產(chǎn)品部高級副總裁Philip Chesley
汽車電氣化對半導(dǎo)體行業(yè)是最重要的機(jī)會之一，Intersil在關(guān)鍵技術(shù)上進(jìn)行投資，以期滿足用于混合動力及電動汽車的新興電池和電源管理應(yīng)用的要求。Philip Chesley表示，利用電源技術(shù)專長，Intersil希望把握住下一代汽車安全和效率領(lǐng)域發(fā)揮重要作用的模擬和數(shù)字IC產(chǎn)品市場上的機(jī)會。
48V鋰離子電池PK傳統(tǒng)鉛酸電池
據(jù)市場調(diào)研，48V微力混合電動市場到2024年規(guī)模將達(dá)到7.88億美元，最早將應(yīng)用在2015年底上市的車型中，早期將集中于高檔車，市場需求主要來自歐洲、美國和中國市場。對此Philip Chesley指出，傳統(tǒng)鉛酸電池用于支持輕負(fù)載12V網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)，而48V鋰離子電池可將運行獨立的48V網(wǎng)絡(luò)，性能上提升很多，相對的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：
其一、48V網(wǎng)絡(luò)以支持關(guān)鍵功能系統(tǒng)，包括動力轉(zhuǎn)向、剎車及車載暖通空調(diào)系統(tǒng)。
其二、鋰離子電池的能量密度明顯更高，重量輕，并提供更多的蓄電量。例如，在剎車系統(tǒng)中，這意味著它們更適合在汽車剎車減速時采集能量。
Philip Chesley進(jìn)而談到，合適技術(shù)的融合、降低燃油排放的法規(guī)要求以及顯著的節(jié)能機(jī)會，有望轉(zhuǎn)化為對支持更高電壓標(biāo)準(zhǔn)的汽車需求的強(qiáng)勁增長。
HEV和pHEV效率提升10% 競爭性優(yōu)勢凸顯
通過支持軍工及航空航天業(yè)數(shù)十年發(fā)展，Intersil建立了高度重視質(zhì)量的企業(yè)文化，使得能夠成為支持汽車應(yīng)用的可靠供應(yīng)商。Philip Chesley表示，除了提供48V標(biāo)準(zhǔn)，Intersil還能提高混合動力與電動汽車的安全性。一般而言，汽車擁有96-190個電池單元，這就需要經(jīng)濟(jì)有效的通信，并減少線纜數(shù)量和增加穩(wěn)健性。為此，Intersil開發(fā)了一種能夠使用長距離電纜的創(chuàng)新雙向通信系統(tǒng)，取代了將電池模塊、平衡IC、MCU和CAN接口附接到中央控制單元的傳統(tǒng)方法。
當(dāng)然，提高混合動力及電動汽車的電源效率也很關(guān)鍵。Philip Chesley表示，Intersil能夠使電池單元電壓監(jiān)測范圍低至2.3mV，從而使效率提高10%。在實際應(yīng)用中，這意味著汽車可多行使100-110英里，以電池組壽命來衡量，10%的效率提升可使電池壽命延長一年。
值得一提的是，Intersil擁有解決客戶面臨的最具挑戰(zhàn)性電源管理問題所需的人才、商業(yè)機(jī)密和知識產(chǎn)權(quán)。Philip Chesley指出，Intersil擁有令競爭對手羨慕的優(yōu)勢，能與汽車電源復(fù)雜性的上升與在電源管理領(lǐng)域的核心能力完美契合，并堅持不懈地進(jìn)行創(chuàng)新，以幫助提高能量效率，從而顯著節(jié)省能源和成本。
比如，不斷演變的電源要求和新標(biāo)準(zhǔn)，給整車廠及其設(shè)計電源系統(tǒng)的合作伙伴帶來了復(fù)雜性。Intersil能夠創(chuàng)造一種設(shè)計，然后對各種電源系統(tǒng)負(fù)載重復(fù)使用，并支持12V、24V和48V要求，會顯著地節(jié)省時間和成本，Philip Chesley透露，這只是為汽車行業(yè)開發(fā)的眾多Intersil創(chuàng)新技術(shù)之一，汽車行業(yè)將成為未來十年許多最重要電源技術(shù)突破的試驗場。
車載高壓精確電池管理布局生態(tài)鏈
“支持車載高壓的能力，為提高聯(lián)網(wǎng)汽車的效率開辟了許多有意思的機(jī)會”，Philip Chesley表示。低速駕駛和走走停停將不再那么耗油，并且成為能量采集的能量源，所采集的能量可儲存在電系統(tǒng)中并重復(fù)利用，以降低油耗。
與此同時，還能提供更高效率和更長電池壽命的精確電池管理，能夠輕松滿足使汽車“始終啟動”的需要，以便其網(wǎng)絡(luò)能夠與智能手機(jī)通信，以執(zhí)行各種功能，例如遠(yuǎn)程啟動制冷或加熱系統(tǒng)，以及啟動和關(guān)閉警報與信息娛樂系統(tǒng)。
例如，在電池管理IC中采用的Intersil創(chuàng)新菊鏈通信協(xié)議，可在車載通信網(wǎng)絡(luò)的長距離電纜中運行。多單元鋰離子電池管理IC專為應(yīng)對電磁相容性、電磁干擾和熱插拔問題而設(shè)計，同時可處理混合動力及電動汽車會遇到的其他高速瞬態(tài)事件，取代了將電池模塊、平衡IC、MCU和CAN接口附接到中央控制單元的傳統(tǒng)方法。
就對半導(dǎo)體行業(yè)的影響而言，汽車的演變僅次于手機(jī)。Philip Chesley強(qiáng)調(diào)，Intersil在后視鏡攝像頭視頻信號處理領(lǐng)域的公認(rèn)領(lǐng)先者，并且是能夠提供針對新48V電池標(biāo)準(zhǔn)的解決方案的少數(shù)公司之一，在未來，Intersil會繼續(xù)發(fā)揮車載電源系統(tǒng)潛能，創(chuàng)造更多汽車電子領(lǐng)域核心價值。