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如何在混合動(dòng)力和電動(dòng)汽車(chē)中實(shí)現(xiàn)更高的系統(tǒng)可靠性?TI有高招

2019年5月9日 10:23  CCTIME飛象網(wǎng)  

飛象網(wǎng)訊(易歡/文)隨著電氣化發(fā)展和馬達(dá)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展,汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)的電氣化將走過(guò)輕混、中混、完全混合動(dòng)力、插電式混合動(dòng)力,再到純電動(dòng)汽車(chē),終極目標(biāo)是能源獨(dú)立式的電氣化進(jìn)程,這就需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)管理、傳動(dòng)、傳感部件以及助力轉(zhuǎn)向全系統(tǒng)加速創(chuàng)新。

在這個(gè)領(lǐng)域,德州儀器(TI)所提供的芯片方案始終致力于使整個(gè)新能源汽車(chē)變得更加有效率,更加節(jié)能和安全。TI中國(guó)區(qū)汽車(chē)業(yè)務(wù)部總經(jīng)理張磊表示,自從有汽車(chē)以來(lái),TI一直致力于兩個(gè)方向的汽車(chē)發(fā)展,一是如何把汽車(chē)做得更有效率,更節(jié)能,這個(gè)節(jié)能包括傳統(tǒng)的汽油、燃油節(jié)能以及電力系統(tǒng);二是如何最大限度減少排放,使汽車(chē)越來(lái)越電氣化,包括往可替代的新能源汽車(chē)上發(fā)展。

左:TI中國(guó)區(qū)汽車(chē)業(yè)務(wù)部總經(jīng)理張磊 右:TI中國(guó)區(qū)汽車(chē)業(yè)務(wù)部模塊技術(shù)應(yīng)用經(jīng)理師英

基于此,TI近日宣布推出了經(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,有助于減少二氧化碳排放,并使混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)和電動(dòng)汽車(chē)(HEV/EV)能夠續(xù)航更久時(shí)間。

更準(zhǔn)確的電池監(jiān)控 更高的安全等級(jí)

德州儀器新型電池管理系統(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。工程師可使用參考設(shè)計(jì)快速將其汽車(chē)設(shè)計(jì)推向市場(chǎng)。

據(jù)TI中國(guó)區(qū)汽車(chē)業(yè)務(wù)部模塊技術(shù)應(yīng)用經(jīng)理師英介紹,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)。

高度集成的BQ79606A-Q1 可精確監(jiān)控溫度和電壓水平,有助于最大限度地延長(zhǎng)電池使用壽命和上路時(shí)間。此外,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(chē)安全完整性等級(jí)D(ASIL-D)的要求。這是ISO 26262道路車(chē)輛標(biāo)準(zhǔn)定義的最高功能安全目標(biāo)。

更加可靠的熱管理 更快速檢測(cè)時(shí)間

由于多達(dá)數(shù)十千瓦功率流過(guò)電動(dòng)汽車(chē)的牽引逆變器和電池,高溫可能會(huì)損壞昂貴且敏感的動(dòng)力總成元件。卓越的系統(tǒng)熱管理對(duì)于車(chē)輛性能以及保護(hù)駕駛員和乘客方面至關(guān)重要。

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)。

TMP235-Q1溫度傳感器件與最近發(fā)布的 UCC21710-Q1 和 UCC21732-Q1 柵極驅(qū)動(dòng)器相結(jié)合,幫助設(shè)計(jì)人員創(chuàng)建更小、更高效的牽引逆變器設(shè)計(jì)。

“這些器件是首款集成了IGBT和碳化硅場(chǎng)效應(yīng)管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5.7 kV)。這些器件還提供快速檢測(cè)時(shí)間,以防止過(guò)流事件,同時(shí)確保系統(tǒng)安全關(guān)機(jī)! 師英對(duì)記者表示。

此外,為直接從汽車(chē)的12V電池為新的柵極驅(qū)動(dòng)器供電,TI發(fā)布了一種新型參考設(shè)計(jì),展示了三類(lèi)用于牽引逆變器功率級(jí)的IGBT/SiC偏置電源選項(xiàng)。“該設(shè)計(jì)包括反極性保護(hù)、電瞬態(tài)鉗位以及過(guò)壓和欠壓保護(hù)電路。緊湊的設(shè)計(jì)包括新型LM5180-Q1。其是一款100 V、1 A同步降壓轉(zhuǎn)換器,具有極低的10-μA典型待機(jī)靜態(tài)電流! 師英講到。

當(dāng)然TI在汽車(chē)領(lǐng)域的創(chuàng)新不止體現(xiàn)在新能源汽車(chē)及動(dòng)力系統(tǒng)方面,據(jù)張磊介紹,除了新能源汽車(chē)及動(dòng)力系統(tǒng)外,TI在ADAS,娛樂(lè)與信息系統(tǒng),車(chē)身電子及照明這些重要領(lǐng)域,也都已經(jīng)持續(xù)深耕三十多年,目前已經(jīng)擁有很多核心的技術(shù)創(chuàng)新及300個(gè)以上的應(yīng)用參考設(shè)計(jì)。

張磊強(qiáng)調(diào):“TI 在汽車(chē)領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新,主要圍繞智能、綠色、安全三方面,這也是德州儀器 (TI) 在汽車(chē)電子領(lǐng)域始終堅(jiān)持的目標(biāo)和使命。”

編 輯:值班記者
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