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汽車系統開拓新捷徑,安全等級認證信手拈來

作者:MS時間:2019-05-05來源:電子產品世界收藏

近日,德州儀器 () 發布混動及電動汽車最新電池管理系統和牽引逆變器系統參考設計和解決方案,德州儀器中國區汽車業務部總經理張磊先生及中國區汽車電子技術應用經理師英先生將向《電子產品世界》記者介紹提升混動和電動汽車的電池管理系統可靠性的最新參考設計和解決方案。

本文引用地址:http://www.xinfa15808.cn/article/201905/400185.htm

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德州儀器中國區汽車業務部總經理 張磊(左)

中國區汽車電子技術應用經理 師英(右)

系統解決方案基于減排開拓創新

    德州儀器中國區汽車業務部總經理張磊、中國區汽車電子技術應用經理師英介紹,目前整個方向是在致力于做好器件供應商本職工作以外,通過三十幾年對汽車行業的理解,行業演進技術的理解,把更多的精力放在致力于作為方案的供應商,發布基于的半導體集成電路的系統級解決方案。

  從傳統的內燃機(ICE)到雙混的混合動力汽車(HEV)到電動汽車(EV),汽車動力學上,還是怎么樣提高整車的效率,能夠把從傳統吸收多余的能量轉化為電能,到現在純電,使得汽車行駛過程中更節電,整個行業都是圍繞著減排節能做不同的,非常多的創新。

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  對于插電式混合動力汽車和純電動。所有電氣化的目的是為了加速電力汽車和電動動力總成系統的創新,加速電動汽車和動力總成設計,減少排放,減輕重量級并通過減少機械部件提高汽車效率。純電汽車和混合汽車四大部分是核心的部分:

    1、電力馬達驅動的發動機管理系統。

    2、傳動系統。

    3、助力轉向系統。

    4、傳感部件系統。

對這四個不同的系統都需要有更加高效率電子器件所能達到的集成方案,使得整車更加有效率。 

兼容汽車電池系統的較多可能性

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    基于BQ79606-A新能源汽車電池管理系統,此參考設計中TI提供了新能源汽車從12V電池系統到400V電池系統,還可以在往上擴展到800V、1.5KV,這樣可管理的電池管理方案的參考設計。

    汽車中電池系統的可能性較多,12V傳統意義上的鉛酸電池,在中混情況下會引入48V電池,HEV和EV大部分的工作電壓是400V,也有一部分電池系統做到800V。從參考設計層面來講,這是可堆疊的設計,可以為其提供評估、快速搭建的參考系統工具。

達到汽車新捷徑

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BQ79606系統具有很獨到的特點,在所有的電池管理技術方案里是標新立異的,其對于多個電池核心電壓測量以同步方式進行,上一代產品可以測量16通道的電壓,通過一個模擬開關把它分時間切入進去到同一個ADC核心進行轉換。而新一代產品中,每一個通道都是對應一個單獨的ADC進行同步采樣。這樣的好處是電池做SOC(充電管理算法)的時候會提供很大的便利性,同時精度也大大得到提升。此外,整個外圍元器件非常精簡,可以使得PCB占板面積達幅度減小。對于安全性能的支持上,這個器件和參考設計可以幫助個人設計者達到ISO26262 ASIL D級的設計級別。

BQ79606-Q1,每個BQ79606是6個通道的,可以測量6個電芯的電壓。通過菊花鏈的堆疊技術,得以讓整個系統支持48V、400V、800V甚至1.5KV電池包模組。在整個電壓測量范圍以內,可以達到1%的電壓測量精度。電芯電壓測量上,它的每一個通道都是同步測量的,同時在每一個BQ79606芯片里,單獨以電芯、電壓測量的ADC同時還有獨立輔助的ADC。在電池包設計時,溫度是非常重要的參考數據,電池包工作狀態溫度無論是過低還是過高都具有風險性。    一個單獨輔助的集成ADC可以提供單獨溫度測量通道,此設計的通道方式是菊花鏈,每個通道可以通過自地的串行通信,把不同通道數堆疊起來,最多可以堆疊到支持1.5KV的設計。在這個芯片里的電芯電壓測量,溫度測量以及通訊這三個部分是可以滿足到ISO26262 ASIL D,這是我們可以幫助客戶設計人員達到ASIL D級別的主要依據。

高精度監管抑制器件發熱

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    新能源汽車里,無論是Traction invert動力牽引的馬達驅動系統、BMS,還是DC/DC、OBC,在這樣的電子電氣化設備里都會有千瓦級的功率流過這些器件。隨之而來的就是其帶來的發熱問題,過熱會損壞一些精密的電路系統,甚至可能造成車輛的損壞,在這種情況下,不管是在任何一個部件里,溫度的監測和保護都是非常必要的。

TPM235-Q1芯片是TI目前精度最高的一款溫度傳感器,它可以提供-40到150攝氏度工作溫度范圍之內,全范圍可以提供正負0.5攝氏度的溫度測量精度。



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