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汽车系统开拓新捷径,安全等级认证信手拈来

作者:MS时间:2019-05-05来源:电子产品世界收藏

近日,德州仪器 () 发布混动及电动汽车最新电池管理系统和牵引逆变器系统参考设计和解决方案,德州仪器中国区汽车业务部总经理张磊先生及中国区汽车电子技术应用经理师英先生将向《电子产品世界》记者介绍提升混动和电动汽车的电池管理系统可靠性的最新参考设计和解决方案。

本文引用地址:article/201905/400185.htm

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德州仪器中国区汽车业务部总经理 张磊(左)

中国区汽车电子技术应用经理 师英(右)

系统解决方案基于减排开拓创新

    德州仪器中国区汽车业务部总经理张磊、中国区汽车电子技术应用经理师英介绍,目前整个方向是在致力于做好器件供应商本职工作以外,通过三十几年对汽车行业的理解,行业演进技术的理解,把更多的精力放在致力于作为方案的供应商,发布基于的半导体集成电路的系统级解决方案。

  从传统的内燃机(ICE)到双混的混合动力汽车(HEV)到电动汽车(EV),汽车动力学上,还是怎么样提高整车的效率,能够把从传统吸收多余的能量转化为电能,到现在纯电,使得汽车行驶过程中更节电,整个行业都是围绕着减排节能做不同的,非常多的创新。

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  对于插电式混合动力汽车和纯电动。所有电气化的目的是为了加速电力汽车和电动动力总成系统的创新,加速电动汽车和动力总成设计,减少排放,减轻重量级并通过减少机械部件提高汽车效率。纯电汽车和混合汽车四大部分是核心的部分:

    1、电力马达驱动的发动机管理系统。

    2、传动系统。

    3、助力转向系统。

    4、传感部件系统。

对这四个不同的系统都需要有更加高效率电子器件所能达到的集成方案,使得整车更加有效率。 

兼容汽车电池系统的较多可能性

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    基于BQ79606-A新能源汽车电池管理系统,此参考设计中TI提供了新能源汽车从12V电池系统到400V电池系统,还可以在往上扩展到800V、1.5KV,这样可管理的电池管理方案的参考设计。

    汽车中电池系统的可能性较多,12V传统意义上的铅酸电池,在中混情况下会引入48V电池,HEV和EV大部分的工作电压是400V,也有一部分电池系统做到800V。从参考设计层面来讲,这是可堆叠的设计,可以为其提供评估、快速搭建的参考系统工具。

达到汽车新捷径

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BQ79606系统具有很独到的特点,在所有的电池管理技术方案里是标新立异的,其对于多个电池核心电压测量以同步方式进行,上一代产品可以测量16通道的电压,通过一个模拟开关把它分时间切入进去到同一个ADC核心进行转换。而新一代产品中,每一个通道都是对应一个单独的ADC进行同步采样。这样的好处是电池做SOC(充电管理算法)的时候会提供很大的便利性,同时精度也大大得到提升。此外,整个外围元器件非常精简,可以使得PCB占板面积达幅度减小。对于安全性能的支持上,这个器件和参考设计可以帮助个人设计者达到ISO26262 ASIL D级的设计级别。

BQ79606-Q1,每个BQ79606是6个通道的,可以测量6个电芯的电压。通过菊花链的堆叠技术,得以让整个系统支持48V、400V、800V甚至1.5KV电池包模组。在整个电压测量范围以内,可以达到1%的电压测量精度。电芯电压测量上,它的每一个通道都是同步测量的,同时在每一个BQ79606芯片里,单独以电芯、电压测量的ADC同时还有独立辅助的ADC。在电池包设计时,温度是非常重要的参考数据,电池包工作状态温度无论是过低还是过高都具有风险性。    一个单独辅助的集成ADC可以提供单独温度测量通道,此设计的通道方式是菊花链,每个通道可以通过自地的串行通信,把不同通道数堆叠起来,最多可以堆叠到支持1.5KV的设计。在这个芯片里的电芯电压测量,温度测量以及通讯这三个部分是可以满足到ISO26262 ASIL D,这是我们可以帮助客户设计人员达到ASIL D级别的主要依据。

高精度监管抑制器件发热

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    新能源汽车里,无论是Traction invert动力牵引的马达驱动系统、BMS,还是DC/DC、OBC,在这样的电子电气化设备里都会有千瓦级的功率流过这些器件。随之而来的就是其带来的发热问题,过热会损坏一些精密的电路系统,甚至可能造成车辆的损坏,在这种情况下,不管是在任何一个部件里,温度的监测和保护都是非常必要的。

TPM235-Q1芯片是TI目前精度最高的一款温度传感器,它可以提供-40到150摄氏度工作温度范围之内,全范围可以提供正负0.5摄氏度的温度测量精度。



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