一直以來(lái)，汽車都在向更安全、更高效、更環(huán)保的方向發(fā)展。不論是在傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)時(shí)代，還是在向混合動(dòng)力汽車和純電動(dòng)汽車的邁進(jìn)過(guò)程中。
通往零排放的“四大核心”創(chuàng)新
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德州儀器(TI)中國(guó)區(qū)汽車業(yè)務(wù)部總經(jīng)理張磊表示，越來(lái)越多的汽車從雙擎內(nèi)燃機(jī)加上電力馬達(dá)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)引擎往純電動(dòng)方向發(fā)展。如何提高電力發(fā)動(dòng)機(jī)馬達(dá)的效率，讓板上充電的時(shí)間更短，如何計(jì)算行駛里程精度，是純電動(dòng)汽車非常重要的技術(shù)。某種程度而言，汽車的發(fā)展也是汽車引擎的發(fā)展，走向零排放伴隨著I、D、B、O技術(shù)的發(fā)展。
◆ I代表INV電力動(dòng)力輸入系統(tǒng)，使電力轉(zhuǎn)化成動(dòng)力的主要轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。
◆ D代表DC/DC板上電源管理系統(tǒng)，純電系統(tǒng)下電源管理非常重要。
◆ B代表BMS電池管理充放電，電池管理的精度測(cè)量。
◆ O代表OBC板上充電系統(tǒng)，純電車以及插電式混合需要板上充電系統(tǒng)保持效率。
這是現(xiàn)在純電和混合動(dòng)力汽車最重要的四大動(dòng)力引擎，是保證整個(gè)系統(tǒng)能夠高效、節(jié)能、綠色運(yùn)營(yíng)的基本。
就插電式混合動(dòng)力汽車和純電動(dòng)汽車而言，所有電氣化的目的是為了加速電動(dòng)汽車和動(dòng)力總成設(shè)計(jì)創(chuàng)新，減少排放，減輕重量并通過(guò)減少機(jī)械部件提高汽車效率。
“以電力馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和傳感部件系統(tǒng)為代表的四大核心部分是新能源汽車的痛點(diǎn)所在，需要更多的創(chuàng)新?！睆埨诒硎尽?/p>
車輛電氣化：監(jiān)控和保護(hù)是重中之重
“在車輛電氣化的過(guò)程中，更精密、更安全、更可靠的監(jiān)控和保護(hù)必不可少?！盩I中國(guó)區(qū)汽車電子技術(shù)應(yīng)用經(jīng)理師英表示，TI近日推出經(jīng)過(guò)全面測(cè)試的電池管理和牽引逆變器系統(tǒng)參考設(shè)計(jì)，以及具有先進(jìn)監(jiān)控和保護(hù)功能的新型模擬電路，能夠使混合動(dòng)力電動(dòng)汽車和電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航時(shí)間更長(zhǎng)。
電池管理系統(tǒng)（BMS）參考設(shè)計(jì)，可擴(kuò)展至6串至96串的電池監(jiān)控電路，采用先進(jìn)的BQ79606A-Q1精密電池監(jiān)控器和均衡器。該設(shè)計(jì)以菊花鏈配置實(shí)現(xiàn)電池監(jiān)控，從而為3串至378串、12 V至1.5 kV鋰離子電池組創(chuàng)建高度準(zhǔn)確和可靠的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。BQ79606A-Q1電池監(jiān)控器具有安全狀態(tài)通信功能，可幫助系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員滿足汽車安全完整性等級(jí)D（ASIL-D）的要求。
為保護(hù)動(dòng)力總成系統(tǒng)（如48 V起動(dòng)發(fā)電機(jī)）免于過(guò)熱，TI推出了TMP235-Q1 精密模擬輸出溫度傳感器。這款低功耗、低靜態(tài)電流（9μA）器件具有高精度（在-40°C至150°C的整個(gè)工作溫度范圍內(nèi)具有±0.5°C的典型值和±2.5°C的最大精度），有助于牽引逆變器系統(tǒng)對(duì)溫度波動(dòng)做出反應(yīng)，并采用適當(dāng)?shù)臒峁芾砑夹g(shù)。
具備先進(jìn)保護(hù)功能，無(wú)需犧牲牽引逆變器系統(tǒng)的空間的UCC21710-Q1隔離式SiC和IGBT柵極驅(qū)動(dòng)器。這是首例集成了絕緣柵雙極晶體管(IGBT)和碳化硅(SiC)FET傳感功能的隔離式柵極驅(qū)動(dòng)器，可在高達(dá)1.5 KVRMS的應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)更高的系統(tǒng)可靠性，并具有超出12.8 kV的隔離浪涌保護(hù)功能(規(guī)定的隔離電壓為5.7KV)。它們還可以提供快速檢測(cè)，以防止發(fā)生過(guò)流現(xiàn)象，同時(shí)確保系統(tǒng)安全關(guān)閉。
為直接從汽車的12V電池為新的柵極驅(qū)動(dòng)器供電，TI還推出了緊湊型偏置電源功率級(jí)IGBT/SiC柵極驅(qū)動(dòng)器參考設(shè)計(jì)，包括反極性保護(hù)、電瞬態(tài)鉗位、過(guò)壓和欠壓保護(hù)電路、以及新型100V/1A同步降壓轉(zhuǎn)換器LM5180-Q1，具有極低的10μA典型待機(jī)靜態(tài)電流。
基于碳化硅的三相AC/DC雙向轉(zhuǎn)換的參考設(shè)計(jì)。其工作效率，電源轉(zhuǎn)換效率可以達(dá)到98%，基于碳化硅技術(shù)，在目前功率器件技術(shù)水平之上可以提供最大化的功率密度和能量密度，滿足Combo-1電動(dòng)汽車充電標(biāo)準(zhǔn)，800V直流充電可以輸出高達(dá)10kW的輸出功率。
師英談到，汽車安全是系統(tǒng)級(jí)的完備的安全保障系統(tǒng)，每一個(gè)環(huán)節(jié)都該受到重視。TI可以提供10萬(wàn)多種器件，幾乎能覆蓋所有的模擬器件以及數(shù)字信號(hào)處理，因此可以從系統(tǒng)層面提供保護(hù)，同時(shí)注重芯片級(jí)別的多重安全保護(hù)，比單一的器件供應(yīng)商更有優(yōu)勢(shì)。
布局汽車電子五大系統(tǒng)
通過(guò)三十多年對(duì)汽車行業(yè)的投入，TI致力于提供基于半導(dǎo)體集成電路的系統(tǒng)級(jí)解決方案。據(jù)張磊介紹，汽車電子系統(tǒng)主要分為五大類：
首先是傳統(tǒng)的被動(dòng)安全系統(tǒng)，包括ABS系統(tǒng)和安全氣囊系統(tǒng)，TI在這方面已經(jīng)取得了較大的市場(chǎng)份額。
而隨著汽車電子化的不斷演進(jìn)，汽車向更智能、更高效、更安全、更綠色的方向發(fā)展。按這一演進(jìn)路線，TI將汽車電子業(yè)務(wù)分成新的四大部分：
先進(jìn)的駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS系統(tǒng)）。TI在ADAS系統(tǒng)上，除了自動(dòng)泊車、盲點(diǎn)檢測(cè)功能以外，還致力于無(wú)人駕駛L4以及更高技術(shù)的研發(fā)和儲(chǔ)備。產(chǎn)品方面擁有77GHz毫米波雷達(dá)和汽車處理級(jí)芯片，可以推進(jìn)ADAS應(yīng)用不斷演進(jìn)。
汽車電子和照明。LED照明越來(lái)越成為主流。TI的投影技術(shù)可以應(yīng)用到汽車照明，包括前燈、車內(nèi)的娛樂(lè)系統(tǒng)，可以提供100萬(wàn)像素的前燈方案，是TI獨(dú)創(chuàng)且獨(dú)有的技術(shù)。
信息娛樂(lè)系統(tǒng)和集群信息交換系統(tǒng)。這是現(xiàn)在最流行的汽車娛樂(lè)和信息系統(tǒng)的交互方式。隨著技術(shù)的演進(jìn)，整個(gè)系統(tǒng)會(huì)從模擬儀表盤向數(shù)字儀表盤過(guò)渡，以后會(huì)看到越來(lái)越多的TI DLP抬頭顯示，能夠和娛樂(lè)、導(dǎo)航結(jié)合，使得整個(gè)駕乘體驗(yàn)和駕駛安全性更好。此外，駕駛座艙一體式娛樂(lè)信息是未來(lái)趨勢(shì)，更多的整合、交互系統(tǒng)都是未來(lái)的潛力所在。
新能源汽車和動(dòng)力汽車的創(chuàng)新和布局。在這個(gè)領(lǐng)域上，TI致力于使能源汽車更高效，更節(jié)能和更安全。