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ADI汽車電子專家:詳解新能源汽車關鍵部件的技術發(fā)展趨勢

2018-05-18

  基于之前和國內外新能源汽車以及供應商的長期成功合作,ADI和車廠以及一級零部件供應商建立了長期良好的關系,ADI在不遠的將來推出新一代的鋰電池管理解決方案,根據客戶的實際需求來定義與設計,全力支持客戶完成優(yōu)秀的系統(tǒng)設計,并滿足合理的成本目標。

  本文引用地址: http://www.21ic.com/app/auto/201805/763378.htm

  近兩年,全球多個國家紛紛調整發(fā)展戰(zhàn)略,在新能源、智能網聯(lián)汽車上加快布局,并已初步制定出燃油汽車禁止生產和銷售的時間表,大致范圍都在未來15年內。中國政府今年出發(fā)布的中長期規(guī)劃中表示在2025年將把純電動汽車等新能源車(NEV)的銷量由2016年的50萬輛增至700萬輛,并且也啟動了相關研究,制定停止生產銷售傳統(tǒng)能源汽車的時間表。

  全球汽車產業(yè)都在加速向智能化、電動化方向轉變,為把握新一輪市場商機,汽車電子業(yè)者必須了解一些新能源汽車關鍵部件的技術發(fā)展趨勢。最近有機會和ADI汽車電子專家交流,特別梳理了以下一些觀點以饗讀者。

  電池管理系統(tǒng)(BMS)

  對于新能源汽車開發(fā)來說,電池管理系統(tǒng)的重要性不言而喻。隨著電池技術的發(fā)展,續(xù)航能力已得到極大提升,因此安全性和可靠性成為最關鍵的因素,而且隨著新能源汽車品牌競爭的加劇,如何控制成本也是行業(yè)關心的重中之重,因此ADI 公司中國汽車客戶事業(yè)部銷售總監(jiān)許智斌認為,有三大特性決定了電池管理的競爭優(yōu)勢:

  首先是高精度。最近隨著業(yè)界對電池電量計算的精度要求不斷提高,越來越優(yōu)異的電池工藝技術的出現,結果使得電池充放電曲線更加平坦,所以電池管理芯片需要擁有更高的測量精度,即在各種環(huán)境和情況下的一致性高精度,包括對電壓,電流,溫度等參數的精確測量。

  其次是高可靠性。由于鋰電池的失效特性,電池管理系統(tǒng)的可靠性和安全性至關重要。國內廠商開始關注系統(tǒng)級的安全性設計,以及ISO26262標準的引入。在電池管理芯片領域,主流半導體廠商均在芯片中集成了越來越完備的故障報錯機制、數據校驗機制、以及冗余監(jiān)控機制,以幫助客戶實現更高等級的系統(tǒng)級安全,進一步提高系統(tǒng)的可靠性和魯棒性。

  最后一點,也是用戶最為關心的,即合適的系統(tǒng)成本。隨著補貼政策的挑戰(zhàn),為了使得終端銷售價格比較合理,需要各級供應商一起配合來降低成本。

  這幾個新的技術趨勢,也正是ADI在電池管理芯片領域致力的方向。ADI有著多年的電池管理系統(tǒng)市場領先方案,是被市場和客戶證明的可靠高性能且合理系統(tǒng)成本的芯片組。從電池管理監(jiān)控芯片(LTC680x/LTC681x),到隔離 (iCoupler? isoPower?),到電流檢測(ADuCM33x),到絕緣檢測,各種芯片齊全且性能一流。

  基于AD7280A的鋰電池管理系統(tǒng)

  ADI公司在傳統(tǒng)12V鉛酸電池管理領域中位列首席,在全球占有超過95%的市場份額。中國國內很多大城市,存在比較嚴重的擁堵情況。智能的鉛酸電池管理可以使能啟停系統(tǒng),在電池能夠支撐用電的情況下關閉發(fā)動機,以降低油耗,更重要的是可以大幅度降低對環(huán)境的污染。ADI的電流檢測芯片ADuCM703x/ ADuCM33x可以精確檢測電池組的電流,不但可以用于傳統(tǒng)的啟停系統(tǒng),也被很多國內外客戶大量使用在鋰電池的管理系統(tǒng)中,對電池組的電流進行精確監(jiān)控。

  隔離:在電池管理和電機控制系統(tǒng)中,很多地方要進行強弱電信號的隔離。ADI的iCoupler ?和isoPower ?系列數據和電源隔離器,具備優(yōu)異的數據速率和功率消耗,同時滿足隔離等級要求。這一套鋰電池監(jiān)控和保護系統(tǒng)解決方案可以應用于能源、工業(yè)和汽車應用的鋰電池監(jiān)控和保護系統(tǒng)。目前該系列產品,占據了國內大部分新能源車內隔離應用的份額。我們也正在推出新一代有著更高EMC性能和可靠性的產品,以幫助國內外客戶達到日益提高的新能源車各項技術標準。

  ADI和車廠以及一級零部件供應商建立了長期良好的關系, 基于之前和國內外新能源汽車以及供應商的長期成功合作,ADI也會在不遠的將來推出新一代的鋰電池管理解決方案,根據客戶的實際需求來定義與設計,全力支持客戶完成優(yōu)秀的系統(tǒng)設計,并滿足合理的成本目標。

  電機控制方案

  無論是傳統(tǒng)汽車還是新能源汽車,電機控制都必不可少。這一領域的技術趨勢呈現以下幾大特點:

  1. 高精度。

  2. 逐步提高的功率,從電子助力轉向,到新能源車的驅動電機。

  3. 高可靠性的要求。

  4. 合適的成本。

  ADI有著中國市場最大市占率的電機控制旋變芯片AD2S1205/AD2S1210(能夠處理高達3,125 RPS的跟蹤速率,精度可以達到±2.5弧分),并且非常努力推廣低成本的各向異性磁阻(AMR)方案。為了實現更高的系統(tǒng)安全性等級,也需要業(yè)內的模組供應商加速開發(fā)相關的軟件。

  AD2S1205是12位RDC,AD2S1210的10/12/14/16位分辨率可由用戶設置。芯片具有差分輸入和增量式編碼器輸出,以及可編程故障檢測閾值。它們可在變速箱、EPS和HEV/EV電機中用于電機軸角度和速度測量。

  ADI的AMR傳感器ADA4571,集成了信號調理放大器和ADC驅動器,可產生兩路模擬輸出,指示周圍磁場的角位置。 其在一個封裝中包含兩個芯片、一個AMR傳感器和一個固定增益(標稱增益為40)儀表放大器,提供與旋轉磁場角度相關的干凈且放大的余弦和正弦輸出信號。輸出電壓范圍與電源電壓成比例。該芯片可用于下一代電機控制的應用,大大降低系統(tǒng)成本,并且達到很好的功能性能。

  ADAS和自動駕駛系統(tǒng)

  新能源汽車的發(fā)展似乎天然與智能化的發(fā)展同步進行,相關廠商一貫表現積極,甚至很多方面已呈現領先之勢,因而也推動各種ADAS、自動駕駛技術的飛速發(fā)展,其中方興未艾的雷達技術也在不斷向前演進,涌現了不少創(chuàng)新方案。

  許智斌指出,毫米波雷達可以覆蓋幾百米范圍的距離,不受光線影響,較為精確地定位物體的位置,移動方向,和移動速度。激光雷達可以非常精確地探測幾十米到幾百米范圍的物體,精度比毫米波雷達要高,但是目前成本也要高得多。

  據悉, ADI可以提供業(yè)界領先的視覺ADAS處理器及完整的24GHz雷達芯片產品。ADI目前在中國本地24GHz雷達的市場和客戶開拓方面,領先于對手。我們有著24GHz完整的信號鏈芯片組,協(xié)助中國客戶達到了盲區(qū)檢測,前向檢測等等雷達產品達到量產。

  24 GHz ADAS Radar Chipset Signal Chain

  許智斌介紹說:“ADI的2發(fā)4收24GHz雷達解決方案,相較于通道數較少的方案,可以實現更遠的探測距離,更寬的速度探測范圍,以及更高的距離、速度及角度分辨率。隨著V2V、V2X的普及,自動駕駛所需要處理的實時數據將呈現級數增長,這對處理芯片的性能也提出了更高的要求。ADI可以提供獨具特色的TelemaTIcs收發(fā)芯片,非常適合V2V及V2X等相關應用中。

  一些關鍵傳感器

  另外,汽車用傳感器技術創(chuàng)新也值得關注,陀螺儀與加速度計等可以很好地配合實現更安全更智能的汽車,例如碰撞的檢測。

  據徐智斌介紹,ADI擁有業(yè)內領先的衛(wèi)星傳感器和中央傳感器,在汽車行業(yè)大量量產。還有就是用于電子車身穩(wěn)定系統(tǒng)。ADI有業(yè)內領先的陀螺儀和加速度傳感器,以及高度集成方案。在汽車行業(yè)大量量產。同時 ADI還提供非常高精度的慣性導航/探測單元,可以用于實現不同級別的自動駕駛。

  許智斌最后總結道:“作為全球領先的數?;旌闲盘柼幚硇酒瑥S商和汽車芯片行業(yè)資深供應商,ADI有著非常成熟的芯片定義、研發(fā)、技術支持、銷售、供貨、質量、渠道的知識和經驗,追求高性能,高可靠性方案。ADI在汽車生態(tài)環(huán)境里有著非常重要的地位,以及與客戶建立了非常緊密的聯(lián)系。我們重視中國市場和客戶,深耕中國市場,建立了完善的中國銷售和支持團隊,著眼長遠,以解決客戶的實際痛處?!?/p>


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