工业4.0 处理器/微控制器/FPGA 传感器/MEMS 电源/无线充电 5G/网络通信 并购/投资 人物/企业 新能源 智慧城市/智慧生活智慧汽车 AR/VR AI和大数据 物联网 存储
返回首页
当前位置: CompoTech China > 产业 > 智慧汽车 >

德州仪器:目标汽车零排放

时间:2019-05-10 13:33来源:COMPOTECHChina 作者:徐俊毅 点击:
 

德州仪器中国区汽车业务部总经理张磊
 
人类追求安全、节能、环保的大趋势,使得汽车工业正在加快电气化技术的步伐。汽车电子系统在5个技术大方向上快速前进。先进的辅助驾驶系统、可靠的被动安全系统、车身电子和照明、信息娱乐系统、混合动力和纯电动汽车技术。

“随着汽车电子化不断演进,未来汽车正努力实现所谓“新三化”功能,汽车会更加智能,更加有效率,更加安全,也会更加绿色。“德州仪器中国区汽车业务部总经理张磊说
 
传统的被动安全系统就是ABS和安全气囊。在更为先进的主动安全领域,除了自动泊车、盲点检测功能外,TI在无人驾驶Level4和更高技术层面进行着技术储备,而77GHz毫米波雷达方案,将下一代ADAS技术提供更加安全的快速的主动安全功能;在汽车电子和照明系统领域,LED已开始大规模替代传统的卤素灯和氙气灯,TI已可以提供目前业内独一无二的100万像素前灯方案,为驾驶员提供更多重要信息;在信息越系统应用中,TI正凭借DLP抬头显示方案,可将更多内容投射到前挡风玻璃,改善驾乘体验并提高安全性;而在新能源汽车领域,有大量关键技术与电源系统、马达驱动等密切相关的技术,正是发挥优势的领域,毕竟模拟半导体、电源相关技术是TI的立身之本。
 
“多年以来,TI在新能源汽车和动力汽车的创新和布局,想实现的最终目标,就是使整个新能源汽车变得更加有效率,更加节能和安全。”
 
除了提升效率和节能,最终实现“零”排放是整个汽车工业奋斗的目标。

根据电机功率的不同,目前正在进行动力电气化的汽车,可以大致分为,轻度混合动力、中都混合动力、完全混合动力、插电式混合动力,纯电动几个大类。

传统意义上的轻混和中混动力的汽车模式,主要动力来自传统发动机,主要体现在汽车启停或者低速电力推进,目前是欧洲汽车市场的技术主流。而具备纯电机驱动,且拥有能量回收系统的完全混合动力汽车以及各式纯电汽车则是目前中国汽车制造商发力的市场重点,相较欧美传统车厂,中国本土的汽车制造商有强烈的弯道超车意愿,并十分乐于尝试新技术。
在汽车动力系统电气化的道路上,有4项关键性的技术需要不断突破,用首字母I、D、B、O来表示:
I—INV电力动力输入系统,如何使电力转化成动力的主要转换系统;
D—DC/DC板上电源管理系统,是整个动力系统(Powertrain)下管理系统的核心部件;
BWS—电池管理系统,对电池系统充放电行为进行精确管控,并提供安全保障;
OBC—车载充电系统,需要从公共电网的交流电转换成直流电供给车载电池充电,OBC需要和公共电网电压和频率兼容,还需要兼容不同电压和不同类型的化学电池,同时,目前纯电车以及插电式混合,需要车载充电系统对各用电子系统(比如)进行充放电管理操作,是决定充电功率和效率的关键部件。目前常见功率为3.3KW~6.6KW,也正是这个系统的功率限制,决定了汽车的充电速度。
 
接下来,我们来看看TI在这些关键技术领域取得了哪些进展。所有新产品都以“Q1”结尾,这可能表示是2019年第一季发布的产品。
 
首先是在BMS(电池管理系统):BQ79606-Q1精密监视器,具有用于电动汽车驱动系统的集成硬件保护器。在12v、48v至400v、800v、1500v访问提供误差小于1%的车辆进度,通过ISO 26262认证最高级即--达到ASIL D级。配套用BQ79606A-Q1评估板,具有集成保护的6通道精密电池监视器,采用菊花链通信端口,可堆叠以支持大串数电池包配置(最多64 个模块) 

 
售价199美元的BQ79606A-Q1评估板
 
近期发生的两起特斯拉车库自燃事件让电动汽车电池安全问题再度受到关注。

张磊认为:BMS芯片更高的精度加上匹配的SoC充电管理算法可以极大提高电芯寿命,同时更少的外围元器件数量和更高集成度有效降低系统成本,内部集成ESD保护器件,提供热插拔功能,并达到ASIL D级则为电池系统提供可靠和安全的保障。

然后是传感器系统
用于电动汽车的高精度温度传感器TMP235-Q1,用于动力总成系统设计的高精度模拟温度传感器,在千瓦级的功率等级下,保护动力总成系统免于过热,在-40 °C至150 °C的全工作环境温度范围内,典型精度为±0.5 °C。更高的传感器精度,将使得后级系统或更上层控制算法有更准确的依赖性。
 

高精度温度传感器 TMP235-Q1
 
集成传感功能的IGBT 和SiC 隔离式栅极驱动器,UCC2710-Q1,提供先进的监控和保护,帮助提高牵引逆变器和车载充电器的整体系统效率。峰值电流可达±10A ,降低开关损耗。响应时间为200ns 的过流检测可实现快速的系统保护,抗浪涌能力高达12.8kV,通过集成的缓冲器和传感器减少外部元件,同时使用隔离的模拟-脉宽调制传感器提供精确的温度、电流或电压感测。。


IGBT 和SiC 隔离式栅极驱动器,UCC2710-Q1
 

售价99美元的UCC2710-Q1评估板
 
UCC2710-Q1评估板,提供每通道单独10A 峰值输出驱动电流,驱动电压可编程, 两个5.7kVrms 5.7kVrms5.7kVrms 的增强型隔离通道,支持高达1.7kV的输入电压,带软关断和钳位的短路保护电路,并配套相应电源方案参考设计。

IGBT/SiC栅极驱动器参考设计
 
LM5180-Q1,65V输入,集成100V/1.5A FET的PSR反激式转换器具有超低静态电流、无需光耦或变压器辅助绕组,由12-V汽车电池直接驱动,以降低中间电源轨发生故障的风险。
 
解决快速充电挑战:直流快速充电

目前电动汽车交流充电站,受限于电源系统结构、最大电流强度,OBC功率限制等因素,充至80%电力的时间需要5到15小时,而采用更高电压、模块化转换器的直流快速充电站,可以通过使用SiC这样的新材料加快开关速度来提高能量密度,新的电源拓扑结构可以实现双向V2G 操作,并在较大的输出范围内提高转换效率,充电器功率得到大幅度提升,可达340kW,从而实现15到30分钟快速充电的需求。

三电平、三相SiC AC/DC转换器双向参考设计,转换效率可待98%
 
TI适用于直流快速充电的3相SiC 参考设计,98 %的功率转换效率可满足Combo -1电动汽车充电标准,在800 V直流充电电压时输出可达10 kW ,基于碳化硅(SiC SiC)的电动汽车充电设计(快速充电站),为V2X 提供模组化设计,易于双向工作
 

 

(责任编辑:jane)
(0)
0%
------分隔线----------------------------
发表评论
请自觉遵守互联网相关的政策法规,严禁发布色情、暴力、反动的言论。
评价:
表情:
用户名:密码: 验证码:点击我更换图片
推荐内容