日前，德州儀器（TI）在北京舉辦較新新能源汽車電池管理和牽引逆變器參考設(shè)計和解決方案媒體溝通會，公司中國區(qū)汽車業(yè)務(wù)部總經(jīng)理張磊（Rex Zhang）先生（左）及中國區(qū)汽車電子技術(shù)應(yīng)用經(jīng)理師英先生（Jerry Shi）介紹了車輛電氣化中的監(jiān)控和保護(hù)，以及TI加快汽車系統(tǒng)未來發(fā)展的舉措，同時展示了提升混動和電動汽車電池管理系統(tǒng)可靠性的較新參考設(shè)計和解決方案。

張磊首先表示，作為嵌入式處理器和模擬半導(dǎo)體的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者，德州儀器在混動及電動汽車和動力系統(tǒng)領(lǐng)域持續(xù)創(chuàng)新，為下一代低排放車輛提高性能和安全性提供有力的革新性技術(shù)支持。同時不斷降低系統(tǒng)成本，使車輛擁有更強性能和創(chuàng)新功能。

他說，德州儀器一直在不懈努力加快汽車系統(tǒng)的未來發(fā)展，先進(jìn)的駕駛輔助和自動駕駛功能可減少人為錯誤；被動安全系統(tǒng)的可靠解決方案可提高乘客的安全性；車身電子和照明采用創(chuàng)新的模擬和嵌入式處理器，可優(yōu)化舒適性和便利性；信息娛樂系統(tǒng)和集群系統(tǒng)首先的沉浸式系統(tǒng)可以讓駕駛員更加掌握情況并減少分心；混動汽車和電動汽車通過從汽車到電網(wǎng)的系統(tǒng)性電氣化減少排放。他認(rèn)為，汽車電氣化就是為了實現(xiàn)零排放交通，在這個過程中需要走過以下一些價格階段。較終完成從內(nèi)燃機（ICE）到混合動力汽車（HEV），再到電動汽車（EV）的過渡。采用插電式混合動力或?qū)崿F(xiàn)100％電動。

 

在混合動力、電動動力總成系統(tǒng)方面，德州儀器一直致力于通過車輛電氣化方面的創(chuàng)新加速電動汽車和動力總成設(shè)計，減少排放、減輕重量并通過減少機械部件來提高效率，推進(jìn)實現(xiàn)汽車電氣化的進(jìn)程。其解決方案涵蓋HEV/EV的發(fā)動機管理、傳動、傳感部件和助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，可以進(jìn)一步促進(jìn)減少二氧化碳排放并延長混動及電動汽車的行駛里程。

張磊強調(diào)，TI在新能源汽車和動力汽車的創(chuàng)新和布局體現(xiàn)在所提供的芯片方案，較終目標(biāo)是使新能源汽車變得更加有效率、更加節(jié)能和安全。

師英介紹了德州儀器較近發(fā)布的多款經(jīng)過全面測試的電池管理系統(tǒng)和牽引逆變器系統(tǒng)相關(guān)參考設(shè)計，以及具有先進(jìn)監(jiān)測和保護(hù)功能的新型模擬電路，包括用于12V - 1.2kV系統(tǒng)的電動汽車電池監(jiān)控器設(shè)計、TMP235-Q1高精度溫度傳感器及應(yīng)用、UCC21710-Q1隔離式SiC和IGBT柵極驅(qū)動器及應(yīng)用、HEV / EV牽引逆變器功率級參考設(shè)計，以及10 kW雙向直流快速充電參考設(shè)計。

第一個是高精度混動/電動汽車電池管理系統(tǒng)，TIDA-01537是一款新的電池監(jiān)控參考設(shè)計，可將混合動力汽車/電動汽車12V至400V電池管理系統(tǒng)的6S擴展至96S。該參考設(shè)計支持12 V、48 V至400 V的電池精度（<1％誤差），可以多cell電壓同步精確測量，是具有20mm x 40mm的小外形尺寸解決方案，有助于設(shè)計人員支持ASIL D級功能安全。

 

另一款新產(chǎn)品是BQ79606-Q1精密監(jiān)視器，是用于電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的集成硬件保護(hù)器，支持電氣化傳動系統(tǒng)中的大型電池組配置，可以多cell電壓同步精確測量，在12V、48V至400V、800V至1.5 kV范圍實現(xiàn)極高測量精度（<1%誤差）。該產(chǎn)品集成了輔助ADC，可在擴展溫度范圍內(nèi)監(jiān)控電芯溫度，幫助達(dá)到道路車輛標(biāo)準(zhǔn)安全標(biāo)準(zhǔn)ISO 26262的較高安全目標(biāo)，即ASIL D級。

 

還有一款新推出的BQ79606A-Q1是集成了保護(hù)的6通道精密電池監(jiān)視器（BMS）評估板，它采用菊花鏈通信端口，可堆疊以支持大串?dāng)?shù)電池包配置（較多達(dá)64個模塊）。這個菊花鏈通信接口配置為環(huán)形架構(gòu)，允許主機在通信線路中斷的情況下與堆疊任一端的器件進(jìn)行通信。

 

TMP235-Q1是用于電動汽車的高精度溫度傳感器，可用于動力總成系統(tǒng)設(shè)計。它在在千瓦級的功率等級下，保護(hù)動力總成系統(tǒng)免于過熱；高精度是其另一個特性，在-40°C至150°C的全工作環(huán)境溫度范圍內(nèi)，典型精度為±0.5°C。

 

德州儀器剛剛發(fā)布的IGBT和SiC隔離式柵極驅(qū)動器集成了傳感功能，三大特性包括增強的系統(tǒng)性能，具有高驅(qū)動強度，峰值電流可達(dá)±10A，有助于降低開關(guān)損耗；其響應(yīng)時間為200ns的過流檢測可實現(xiàn)快速的系統(tǒng)保護(hù)。第二個特性是系統(tǒng)可靠性強，利用業(yè)界領(lǐng)先的增強型隔離電容隔離技術(shù)延長絕緣層的使用壽命，抗浪涌能力高達(dá)12.8kV。第三個特性是減小了系統(tǒng)尺寸，通過集成的緩沖器和傳感器減少外部元件，同時使用隔離的模擬-脈寬調(diào)制傳感器提供精確的溫度、電流或電壓感測。

 

德州儀器還推出了隔離IGBT和SiC柵極驅(qū)動器評估板，提供每通道單獨10A峰值輸出驅(qū)動電流，驅(qū)動電壓可編程；其兩個5.7kVrms的增強型隔離通道，支持高達(dá)1.7kV的輸入電壓；還提供帶軟關(guān)斷和鉗位的短路保護(hù)電路。

針對混合動力汽車/電動汽車牽引逆變器功率級，德州儀器的新設(shè)計包括TIDA-020014和TIDA-020015。前者是用于混合動力汽車/電動汽車牽引逆變器功率級的3種IGBT/SiC偏置電源解決方案參考設(shè)計；后者是用于IGBT/SiC柵極驅(qū)動器的4.2W，4.5V至65V輸入、緊湊型偏置電源參考設(shè)計。

 

在交流與直流快速充電方面，德州儀器直流快速充電3相SiC參考設(shè)計可以實現(xiàn)98％的功率轉(zhuǎn)換效率，滿足Combo-1電動汽車充電標(biāo)準(zhǔn)，在800 V直流充電電壓時輸出可達(dá)10 kW；基于碳化硅（SiC）的電動汽車充電設(shè)計（快速充電站）為V2X提供模組化設(shè)計，易于雙向工作。

 

師英較后強調(diào)，德州儀器擁有豐富的汽車電子市場系統(tǒng)設(shè)計專長，其模擬和嵌入式處理產(chǎn)品創(chuàng)新包括電源管理和傳感產(chǎn)品。上面介紹的精確的監(jiān)控和保護(hù)可幫助工程師提高電動汽車動力總成系統(tǒng)的系統(tǒng)可靠性和安全性能，同時加快電動汽車動力總成系統(tǒng)的設(shè)計進(jìn)程。

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