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ADI眼中的新能源智能汽车关键零部件技术发展趋势

关键词:ADI,技术发展,智能化,电动化

来源:中电网    2017-12-20

ADI和车厂以及一级零部件供应商建立了长期良好的关系, 基于之前和国内外新能源汽车以及供应商的长期成功合作,ADI也会在不远的将来推出新一代的锂电池管理解决方案,根据客户的实际需求来定义与设计,全力支持客户完成优秀的系统设计,并满足合理的成本目标。

近两年,全球多个国家纷纷调整发展战略,在新能源、智能网联汽车上加快布局,并已初步制定出燃油汽车禁止生产和销售的时间表,大致范围都在未来15年内。中国政府今年出发布的中长期规划中表示在2025年将把纯电动汽车等新能源车(NEV)的销量由2016年的50万辆增至700万辆,并且也启动了相关研究,制定停止生产销售传统能源汽车的时间表。

全球汽车产业都在加速向智能化、电动化方向转变,为把握新一轮市场商机,汽车电子业者必须了解一些新能源汽车关键部件的技术发展趋势。最近有机会和ADI汽车电子专家交流,特别梳理了以下一些观点以飨读者。

电池管理系统(BMS)

对于新能源汽车开发来说,电池管理系统的重要性不言而喻。随着电池技术的发展,续航能力已得到极大提升,因此安全性和可靠性成为最关键的因素,而且随着新能源汽车品牌竞争的加剧,如何控制成本也是行业关心的重中之重,因此ADI 公司中国汽车客户事业部销售总监许智斌认为,有三大特性决定了电池管理的竞争优势:

 首先是高精度。最近随着业界对电池电量计算的精度要求不断提高,越来越优异的电池工艺技术的出现,结果使得电池充放电曲线更加平坦,所以电池管理芯片需要拥有更高的测量精度,即在各种环境和情况下的一致性高精度,包括对电压,电流,温度等参数的精确测量。。

其次是高可靠性。由于锂电池的失效特性,电池管理系统的可靠性和安全性至关重要。国内厂商开始关注系统级的安全性设计,以及ISO26262标准的引入。在电池管理芯片领域,主流半导体厂商均在芯片中集成了越来越完备的故障报错机制、数据校验机制、以及冗余监控机制,以帮助客户实现更高等级的系统级安全,进一步提高系统的可靠性和鲁棒性。

最后一点,也是用户最为关心的,即合适的系统成本。随着补贴政策的挑战,为了使得终端销售价格比较合理,需要各级供应商一起配合来降低成本。

这几个新的技术趋势,也正是ADI在电池管理芯片领域致力的方向。ADI有着多年的电池管理系统市场领先方案,是被市场和客户证明的可靠高性能且合理系统成本的芯片组。从电池管理监控芯片(LTC680x/LTC681x),到隔离 (iCoupler? isoPower?),到电流检测(ADuCM33x),到绝缘检测,各种芯片齐全且性能一流。

基于AD7280A的锂电池管理系统

ADI公司在传统12V铅酸电池管理领域中位列首席,在全球占有超过95%的市场份额。中国国内很多大城市,存在比较严重的拥堵情况。智能的铅酸电池管理可以使能启停系统,在电池能够支撑用电的情况下关闭发动机,以降低油耗,更重要的是可以大幅度降低对环境的污染。ADI的电流检测芯片ADuCM703x/ ADuCM33x可以精确检测电池组的电流,不但可以用于传统的启停系统,也被很多国内外客户大量使用在锂电池的管理系统中,对电池组的电流进行精确监控。

隔离:在电池管理和电机控制系统中,很多地方要进行强弱电信号的隔离。ADI的iCoupler ?和isoPower ?系列数据和电源隔离器,具备优异的数据速率和功率消耗,同时满足隔离等级要求。这一套锂电池监控和保护系统解决方案可以应用于能源、工业和汽车应用的锂电池监控和保护系统。目前该系列产品,占据了国内大部分新能源车内隔离应用的份额。我们也正在推出新一代有着更高EMC性能和可靠性的产品,以帮助国内外客户达到日益提高的新能源车各项技术标准。

ADI和车厂以及一级零部件供应商建立了长期良好的关系, 基于之前和国内外新能源汽车以及供应商的长期成功合作,ADI也会在不远的将来推出新一代的锂电池管理解决方案,根据客户的实际需求来定义与设计,全力支持客户完成优秀的系统设计,并满足合理的成本目标。

电机控制方案

无论是传统汽车还是新能源汽车,电机控制都必不可少。这一领域的技术趋势呈现以下几大特点:

1.    高精度。

2.    逐步提高的功率,从电子助力转向,到新能源车的驱动电机。

3.    高可靠性的要求。

4.    合适的成本。

ADI有着中国市场最大市占率的电机控制旋变芯片AD2S1205/AD2S1210(能够处理高达3,125 RPS的跟踪速率,精度可以达到±2.5弧分),并且非常努力推广低成本的各向异性磁阻(AMR)方案。为了实现更高的系统安全性等级,也需要业内的模组供应商加速开发相关的软件。

AD2S1205是12位RDC,AD2S1210的10/12/14/16位分辨率可由用户设置。芯片具有差分输入和增量式编码器输出,以及可编程故障检测阈值。它们可在变速箱、EPS和HEV/EV电机中用于电机轴角度和速度测量。

AD2S1205功能框图

ADI的AMR传感器ADA4571,集成了信号调理放大器和ADC驱动器,可产生两路模拟输出,指示周围磁场的角位置。 其在一个封装中包含两个芯片、一个AMR传感器和一个固定增益(标称增益为40)仪表放大器,提供与旋转磁场角度相关的干净且放大的余弦和正弦输出信号。输出电压范围与电源电压成比例。该芯片可用于下一代电机控制的应用,大大降低系统成本,并且达到很好的功能性能。

ADAS和自动驾驶系统

新能源汽车的发展似乎天然与智能化的发展同步进行,相关厂商一贯表现积极,甚至很多方面已呈现领先之势,因而也推动各种ADAS、自动驾驶技术的飞速发展,其中方兴未艾的雷达技术也在不断向前演进,涌现了不少创新方案。

许智斌指出,毫米波雷达可以覆盖几百米范围的距离,不受光线影响,较为精确地定位物体的位置,移动方向,和移动速度。激光雷达可以非常精确地探测几十米到几百米范围的物体,精度比毫米波雷达要高,但是目前成本也要高得多。

据悉, ADI可以提供业界领先的视觉ADAS处理器及完整的24GHz雷达芯片产品。ADI目前在中国本地24GHz雷达的市场和客户开拓方面,领先于对手。我们有着24GHz完整的信号链芯片组,协助中国客户达到了盲区检测,前向检测等等雷达产品达到量产。

24 GHz ADAS Radar Chipset Signal Chain

许智斌介绍说:“ADI的2发4收24GHz雷达解决方案,相较于通道数较少的方案,可以实现更远的探测距离,更宽的速度探测范围,以及更高的距离、速度及角度分辨率。随着V2V、V2X的普及,自动驾驶所需要处理的实时数据将呈现级数增长,这对处理芯片的性能也提出了更高的要求。ADI可以提供独具特色的Telematics收发芯片,非常适合V2V及V2X等相关应用中。

一些关键传感器

另外,汽车用传感器技术创新也值得关注,陀螺仪与加速度计等可以很好地配合实现更安全更智能的汽车,例如碰撞的检测。

据徐智斌介绍,ADI拥有业内领先的卫星传感器和中央传感器,在汽车行业大量量产。还有就是用于电子车身稳定系统。ADI有业内领先的陀螺仪和加速度传感器,以及高度集成方案。在汽车行业大量量产。同时 ADI还提供非常高精度的惯性导航/探测单元,可以用于实现不同级别的自动驾驶。

许智斌最后总结道:“作为全球领先的数模混合信号处理芯片厂商和汽车芯片行业资深供应商,ADI有着非常成熟的芯片定义、研发、技术支持、销售、供货、质量、渠道的知识和经验,追求高性能,高可靠性方案。ADI在汽车生态环境里有着非常重要的地位,以及与客户建立了非常紧密的联系。我们重视中国市场和客户,深耕中国市场,建立了完善的中国销售和支持团队,着眼长远,以解决客户的实际痛处。”

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