我國汽車電子業(yè)現(xiàn)狀及部分新技術(shù)探悉

　　部分降低碳排放的方案

　　ADI鋰電池監(jiān)控和保護系統(tǒng)

　　電池監(jiān)控和保護系統(tǒng)推動混合動力汽車能源存儲應(yīng)用的發(fā)展，降低二氧化碳排放。ADI的鋰電池監(jiān)控和保護系統(tǒng)集成了電壓、電流以及溫度測量、信號隔離以及安全監(jiān)控等在內(nèi)的所有必需元器件，可滿足鋰電池制造商和電源系統(tǒng)設(shè)計師的各種需求。隨著面向汽車領(lǐng)域的能源儲存應(yīng)用如混合動力汽車的發(fā)展，鋰電池的應(yīng)用日益普遍。

　　去年，ADI的 iCoupler數(shù)字隔離器已被三菱汽車采用，開發(fā)用于下一代“i-MiEV”全電動汽車的安全可靠和高效的鋰離子電池供電系統(tǒng)。三菱汽車公司將這種汽車稱為不會排放二氧化碳的終極生態(tài)汽車。i-MiEV 電動汽車完全采用電力能源，在充滿電的情況下行駛距離為160公里，并提供三相充電系統(tǒng)，司機可以在家里用100V或 200V電壓給電池充電，也可以在外面的快充站進行充電。

　　此外，ADI推出用于12V鉛酸電池的第三代智能電池監(jiān)測系統(tǒng)(ADuC703X)，目前其市場份額超過95%，該系統(tǒng)采用高性能ARM內(nèi)核，用于蓄電池電壓、電流以及溫度的測量被廣泛用于汽車的起停系統(tǒng)，這一系統(tǒng)差不多可以降低發(fā)動機8%左右的油耗，并降低CO2的排放。

　　凌力爾特高壓電池監(jiān)視器 IC

　　凌力爾特公司的LTC6802器件是市場上第一款準確的高壓電池監(jiān)視器 IC，于 2008 年 9 月已推出。LTC6802 得到了汽車制造商的廣泛采用，并用于今天在路上行駛的量產(chǎn)汽車中。LTC6802 解決了一個非常難以解決的問題，即針對由一長串電池組成的高壓電池組，非常精確地測量每節(jié)電池上的電壓。這樣的一長串電池實現(xiàn)了大功率、可再充電電池應(yīng)用，如電動和混合電動汽車、小型摩托車、摩托車、高爾夫球推車、輪椅、小船、潛艇、叉車、機器人以及便攜式醫(yī)療設(shè)備。今年 2 月，凌力爾特推出了第二代電池組監(jiān)視器 LTC6803。該器件是一款完整的電池測量 IC，包括一個 12 位 ADC、一個精確的電壓基準、一個高壓輸入多路復(fù)用器和一個串行接口。LTC6803 可以在極端溫度以及電壓可能超過 1000V 的環(huán)境中工作。

　　Microchip渦輪廢氣門系統(tǒng)電機控制方案

　　采用XLP技術(shù)的PIC單片機(MCU)提高車輛制動器、傳感器、功率轉(zhuǎn)換和BLDC電機控制相關(guān)解決方案的工作效率。渦輪增壓機一直被用于從發(fā)動機中獲取更多能量，并且不會像大排量發(fā)動機那樣顯著增加發(fā)動機的重量、耗油量和碳排放量。隨著汽油直噴的日漸流行以及歐洲渦輪柴油機市場的增長，對渦輪增壓機的需求在未來十年可能會翻番。政府在排放量和耗油量方面的新條例將進一步推動對渦輪增壓機的這一需求。

　　渦輪增壓機的工作方式為：將壓縮空氣注入氣缸，壓縮空氣會排擠出氣缸中的廢氣，并讓更多燃油進入氣缸。廢氣被用于驅(qū)動渦輪增壓機內(nèi)的渦輪機，而后渦輪機又驅(qū)動壓縮機。隨著發(fā)動機的速度提高，廢氣的壓力不斷增加，因而渦輪增壓機產(chǎn)生的增壓效果也隨之加強。

　　渦輪增壓機有利于實現(xiàn)低油耗和低排放量，因為能量是“按需”供應(yīng)的。渦輪機僅在高加速度行駛期間啟用，因此，正常行駛條件下的耗油量更低。根據(jù)一家領(lǐng)先的歐洲1級供應(yīng)商提供的數(shù)據(jù)，用1.4升4缸渦輪增壓汽油直噴系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)1.8升4缸系統(tǒng)可減少25%的碳氧化物排放量。盡管傳動系統(tǒng)的體積減小，但其性能并沒有打折。

　　然而，發(fā)動機所能適應(yīng)的增壓量有一定限制。為調(diào)節(jié)廢氣的壓力，系統(tǒng)中有一個廢氣門可在發(fā)動機轉(zhuǎn)速較高時改變部分廢氣的方向，從而控制渦輪增壓機的增壓量。廢氣門通過轉(zhuǎn)移一些廢氣來防止渦輪增壓機內(nèi)的壓力過高，從而保護渦輪增壓機(見圖2)。

　　廢氣門可由簡單的彈簧裝置控制，但執(zhí)行比較困難，渦輪機入口壓力可能迫使廢氣門在低于預(yù)期水平的壓力下開啟?；蛘?，可使用直流電機(有刷或無刷)來驅(qū)動致動器，以便更精準地控制廢氣門的開啟，從而更嚴密地控制渦輪增壓(見圖3)。為在極端溫度環(huán)境下工作的電機開發(fā)電子控制裝置是嵌入式設(shè)計人員所面臨的一項重要挑戰(zhàn)。

　　Microchip提供可用于渦輪廢氣門系統(tǒng)的電機控制解決方案。嵌入式控制設(shè)計人員可使用PIC單片機針對有刷和無刷直流電機控制系統(tǒng)進行設(shè)計。系統(tǒng)中還會包括Microchip的線性穩(wěn)壓器以及非易失性存儲器。渦輪廢氣門應(yīng)用只是利用Microchip的技術(shù)減少油耗量和二氧化碳排放量的一個典型應(yīng)用示例。

　　安森美LED汽車前照燈系統(tǒng)用電源鎮(zhèn)流器及雙LED驅(qū)動器NCV78663

　　高能效電源管理(如低壓差線性穩(wěn)壓器、開關(guān)穩(wěn)壓器及MOSFET等)和LED照明驅(qū)動器可以降低廢氣排放、提升燃油經(jīng)濟性并增強照明。以汽車前照燈應(yīng)用為例(見圖4)，汽車LED前照燈要求支持從單個LED到多串LED，電壓可高達60V;此外，還要求支持脈寬調(diào)制(PWM)調(diào)光(如用于示廓燈)、高集成度、高能效、LED串低電磁輻射、集成診斷及通信接口等。安森美針對LED汽車前照燈系統(tǒng)開發(fā)了NCV78663電源鎮(zhèn)流器及雙LED驅(qū)動器。NCV78663是一款智能電源系統(tǒng)級芯片(SoC)，也是先進的高可靠性、高能效、高集成度的LED驅(qū)動器，支持達2A電流，提供高于90%的總能效，驅(qū)動高達60V電壓的多串LED，能以PWM調(diào)光維持色溫及控制平均電流，使設(shè)計人員能夠以一顆高集成度的SoC控制遠光燈及近光燈、日間行車燈、轉(zhuǎn)向指示燈及霧燈，所需外部組件極少，從而有效減少電能消耗，進而降低二氧化碳排放。