汽車系統(tǒng)開拓新捷徑，安全等級(jí)認(rèn)證信手拈來

近日，德州儀器 (TI) 發(fā)布混動(dòng)及電動(dòng)汽車最新電池管理系統(tǒng)和牽引逆變器系統(tǒng)參考設(shè)計(jì)和解決方案，德州儀器中國區(qū)汽車業(yè)務(wù)部總經(jīng)理張磊先生及中國區(qū)汽車電子技術(shù)應(yīng)用經(jīng)理師英先生將向《電子產(chǎn)品世界》記者介紹提升混動(dòng)和電動(dòng)汽車的電池管理系統(tǒng)可靠性的最新參考設(shè)計(jì)和解決方案。

德州儀器中國區(qū)汽車業(yè)務(wù)部總經(jīng)理 張磊（左）

中國區(qū)汽車電子技術(shù)應(yīng)用經(jīng)理 師英（右）

系統(tǒng)解決方案基于減排開拓創(chuàng)新

    德州儀器中國區(qū)汽車業(yè)務(wù)部總經(jīng)理張磊、中國區(qū)汽車電子技術(shù)應(yīng)用經(jīng)理師英介紹，目前TI整個(gè)方向是在致力于做好器件供應(yīng)商本職工作以外，通過三十幾年對(duì)汽車行業(yè)的理解，行業(yè)演進(jìn)技術(shù)的理解，把更多的精力放在致力于作為方案的供應(yīng)商，發(fā)布基于TI的半導(dǎo)體集成電路的系統(tǒng)級(jí)解決方案。

  從傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)（ICE）到雙混的混合動(dòng)力汽車（HEV）到電動(dòng)汽車（EV），汽車動(dòng)力學(xué)上，還是怎么樣提高整車的效率，能夠把從傳統(tǒng)吸收多余的能量轉(zhuǎn)化為電能，到現(xiàn)在純電，使得汽車行駛過程中更節(jié)電，整個(gè)行業(yè)都是圍繞著減排節(jié)能做不同的，非常多的創(chuàng)新。

  對(duì)于插電式混合動(dòng)力汽車和純電動(dòng)汽車系統(tǒng)。所有電氣化的目的是為了加速電力汽車和電動(dòng)動(dòng)力總成系統(tǒng)的創(chuàng)新，加速電動(dòng)汽車和動(dòng)力總成設(shè)計(jì)，減少排放，減輕重量級(jí)并通過減少機(jī)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(dá)驅(qū)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)。

    2、傳動(dòng)系統(tǒng)。

    3、助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

    4、傳感部件系統(tǒng)。

對(duì)這四個(gè)不同的系統(tǒng)都需要有更加高效率電子器件所能達(dá)到的集成方案，使得整車更加有效率。 

兼容汽車電池系統(tǒng)的較多可能性

    基于BQ79606-A新能源汽車電池管理系統(tǒng)，此參考設(shè)計(jì)中TI提供了新能源汽車從12V電池系統(tǒng)到400V電池系統(tǒng)，還可以在往上擴(kuò)展到800V、1.5KV，這樣可管理的電池管理方案的參考設(shè)計(jì)。

    汽車中電池系統(tǒng)的可能性較多，12V傳統(tǒng)意義上的鉛酸電池,在中混情況下會(huì)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(tǒng)做到800V。從參考設(shè)計(jì)層面來講，這是可堆疊的設(shè)計(jì)，可以為其提供評(píng)估、快速搭建的參考系統(tǒng)工具。

達(dá)到汽車安全等級(jí)新捷徑

BQ79606系統(tǒng)具有很獨(dú)到的特點(diǎn)，在所有的電池管理技術(shù)方案里是標(biāo)新立異的，其對(duì)于多個(gè)電池核心電壓測量以同步方式進(jìn)行，上一代產(chǎn)品可以測量16通道的電壓，通過一個(gè)模擬開關(guān)把它分時(shí)間切入進(jìn)去到同一個(gè)ADC核心進(jìn)行轉(zhuǎn)換。而新一代產(chǎn)品中，每一個(gè)通道都是對(duì)應(yīng)一個(gè)單獨(dú)的ADC進(jìn)行同步采樣。這樣的好處是電池做SOC（充電管理算法）的時(shí)候會(huì)提供很大的便利性，同時(shí)精度也大大得到提升。此外，整個(gè)外圍元器件非常精簡，可以使得PCB占板面積達(dá)幅度減小。對(duì)于安全性能的支持上，這個(gè)器件和參考設(shè)計(jì)可以幫助個(gè)人設(shè)計(jì)者達(dá)到ISO26262 ASIL D級(jí)的設(shè)計(jì)級(jí)別。

BQ79606-Q1，每個(gè)BQ79606是6個(gè)通道的，可以測量6個(gè)電芯的電壓。通過菊花鏈的堆疊技術(shù)，得以讓整個(gè)系統(tǒng)支持48V、400V、800V甚至1.5KV電池包模組。在整個(gè)電壓測量范圍以內(nèi)，可以達(dá)到1%的電壓測量精度。電芯電壓測量上，它的每一個(gè)通道都是同步測量的，同時(shí)在每一個(gè)BQ79606芯片里，單獨(dú)以電芯、電壓測量的ADC同時(shí)還有獨(dú)立輔助的ADC。在電池包設(shè)計(jì)時(shí)，溫度是非常重要的參考數(shù)據(jù)，電池包工作狀態(tài)溫度無論是過低還是過高都具有風(fēng)險(xiǎn)性。    一個(gè)單獨(dú)輔助的集成ADC可以提供單獨(dú)溫度測量通道，此設(shè)計(jì)的通道方式是菊花鏈，每個(gè)通道可以通過自地的串行通信，把不同通道數(shù)堆疊起來，最多可以堆疊到支持1.5KV的設(shè)計(jì)。在這個(gè)芯片里的電芯電壓測量，溫度測量以及通訊這三個(gè)部分是可以滿足到ISO26262 ASIL D安全等級(jí)，這是我們可以幫助客戶設(shè)計(jì)人員達(dá)到ASIL D級(jí)別的主要依據(jù)。

高精度監(jiān)管抑制器件發(fā)熱

    新能源汽車?yán)?，無論是Traction invert動(dòng)力牽引的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、BMS，還是DC/DC、OBC，在這樣的電子電氣化設(shè)備里都會(huì)有千瓦級(jí)的功率流過這些器件。隨之而來的就是其帶來的發(fā)熱問題，過熱會(huì)損壞一些精密的電路系統(tǒng)，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(gè)部件里，溫度的監(jiān)測和保護(hù)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(nèi)，全范圍可以提供正負(fù)0.5攝氏度的溫度測量精度。