為了達(dá)到零二氧化碳(CO2)排放遠(yuǎn)景,汽車產(chǎn)業(yè)在多年設(shè)計(jì)、生產(chǎn)汽油引擎車輛以來,也開始投入以電池為主要?jiǎng)恿碓吹挠碗娀旌宪?HEV)與純電動(dòng)車(EV)。甚至,也有車廠提出,未來將打造電力自給自足、零碳排放的太陽能車。無論是油電混合車、電動(dòng)車,還是未來的太陽能車,其主要?jiǎng)恿碓炊紝⑹前惭b在車內(nèi)的電池組。然而,你可能會(huì)想,手機(jī)內(nèi)部那么小的電池都可能發(fā)生爆炸,為車輛供電的電池組安全嗎?
車輛電力來源的電池組,為了增加其安全性,從電池材料到整體電路設(shè)計(jì),車廠與相關(guān)業(yè)者都下足了功夫,畢竟車輛肩負(fù)著駕駛及乘客的生命安全,不能出現(xiàn)丁點(diǎn)錯(cuò)誤。德州儀器(TI)模擬應(yīng)用經(jīng)理林詠進(jìn)表示,各種油電混合車或是純電動(dòng)車,再到未來可能的出現(xiàn)的太陽能車,唯一的目標(biāo)就是降低碳排放量。而各種有電力供應(yīng)動(dòng)力的車輛內(nèi)部電池組為了供應(yīng)全車所需,并降低電池組在高壓電使用環(huán)境下能具備高安全性,在設(shè)計(jì)上一定要多方面考慮。
除了電池材料之外,電池需要被監(jiān)測,電池供電電路設(shè)計(jì)上也需要能夠有更多保護(hù)機(jī)制,才能保障電動(dòng)車行駛安全。有鑒于此,德州儀器推出精準(zhǔn)的電池監(jiān)測,以及保護(hù)設(shè)計(jì)方案。林詠進(jìn)指出,新的模擬電路電池狀況偵測的參考設(shè)計(jì),內(nèi)含16顆監(jiān)控IC、電壓誤差可以小于1%,并具備汽車安全完整性等級(jí)D(ASIL D);更重要的是,能夠同時(shí)監(jiān)測電壓與電流的狀況,“不僅可以不遺漏最糟狀況的偵測,確保電池組穩(wěn)定度與效能外,還能使電池續(xù)航力和行駛時(shí)間的最大化?!绷衷佭M(jìn)解釋。
另外,電動(dòng)車啟動(dòng)時(shí),需要大量電力通過牽引逆變器與電池,此時(shí)將產(chǎn)生高溫,可能會(huì)損壞動(dòng)力系統(tǒng)組件;再者,電動(dòng)車動(dòng)力系統(tǒng)已逐漸朝48V高壓邁進(jìn),因此在啟動(dòng)發(fā)電機(jī)等動(dòng)力系統(tǒng)時(shí),48V電壓也可能造成系統(tǒng)過熱問題。
因此,透過模擬輸出溫度傳感器、電池管理IC,以及電容式隔離組件,將可打造體積更小、效能更高的牽引逆變系統(tǒng)。林詠進(jìn)指出,上述組件,德州儀器已將其整合為具備感測、保護(hù)功能的閘極驅(qū)動(dòng)器,適用于IGBT與碳化硅(SiC)FET,可防止過電流的發(fā)生,同時(shí)確保系統(tǒng)可以安全關(guān)閉。
德州儀器臺(tái)灣業(yè)務(wù)經(jīng)理許至全強(qiáng)調(diào),透過在汽車領(lǐng)域長期的耕耘與技術(shù)累積,德州儀器將為汽車產(chǎn)業(yè)提供全面性的解決方案,其中電動(dòng)車動(dòng)力相關(guān)只是其中一環(huán)。此外,德州儀器不僅止于向市場推出芯片產(chǎn)品,而是更進(jìn)一步提供完整的參考設(shè)計(jì),以協(xié)助客戶能夠縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)間,并兼顧質(zhì)量與成本。
審核編輯黃宇
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