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2018年10月23日 | 环保与安全并重，ADI赋能汽车电动化与智能化完美融合
2018-10-23 来源：eefocus
以电动汽车为代表的新能源汽车因为更贴合“青山绿水就是金山银山”的可持续发展理念，受到了从”庙堂到江湖”的普遍欢迎。进入2018年，抑制燃油汽车的“双积分”政策和鼓励新能源汽车发展的补贴政策继续推进，萝卜大棒齐挥之下，车厂、Tier 1更追求符合政策预期的长续航、低能耗的新能源汽车，以期通过技术优势与资金优势、市场优势并重，优化产业结构，助力市场更快增长，达到2020年产量超200万辆的发展规划目标。
在这波席卷中国汽车业的绿色浪潮中，全球领先的高性能模拟芯片大厂ADI基于长期积累的汽车电气化广泛经验，通过提供更低排放、更高效率、更高可靠性和安全性的解决方案，让电池管理、动力总成和信息娱乐等系统保持高性能的同时变得更小、更轻、更可靠，推动更环保高效的未来汽车早日落地。
图1：ADI让未来汽车更环保、更高效。
监控+隔离：电池安全管理的两大守护神
动力电池因为高能量密度特性成为新能源车辆的主要动力源，占整车成本比重较高，在纯电动汽车中高达40%，是新能源汽车“三电”核心关键技术之一。BMS（电池管理系统）技术通过对动力电池的热管理，启停电池冷却系统，管理单体电池之间的均衡，防止单体电池过充过放产生危险，并监测整体电池的健康状态，从而提高电池组效率、延长寿命并确保安全性，已成为新能源汽车提升续航里程、降低整车成本的重要设计考虑点。
由于锂电池在混合动力汽车和纯电动汽车领域的出色电能和功率特性，汽车行业目前普遍选用锂电池解决方案。动力锂离子电池组包含大量的电池单元，工作电压和电流很高，必须正确监控且对强弱电信号进行隔离，才能提高电池效率、延长电池寿命，同时确保电池组的安全性。
图2：ADI针对汽车能量管理的完整解决方案。
ADI第四代锂电池主监控IC产品LTC6811，能够对12个通道的电压和温度进行监测(未来产品提供更灵活的通道数)，极限精度优于1.2 mV；可采用菊花链连接；提供业界最快的转换速度和最佳数据保护；可在290μs内检测12个通道的数据；并提供被动式电池单元平衡控制功能。而专为汽车应用优化的数字隔离器iCoupler®，具有高速率下最低功耗性能的同时，还具有封装尺寸小、通道选项多的优势，所需组件量和占用电路板面积都最小。isoPower®是 ADI 独特的集成电源数字隔离器解决方案，它提供隔离电源和多通道数字隔离功能；与分立式DC至DC隔离器加数字隔离器的方案相比，isoPower的成本更低、占用面积更小。
基于LTC6811产品、iCoupler®和isoPower®技术的ADI最新一代锂电池BMS解决方案，具备高精度监控功能，在苛刻的环境下能够保持良好的性能，提供可靠、安全的电量管理，并能有效降低系统的整体成本。
图3：ADI高性能监控IC+隔离方案，安全可靠的守护神。
48V轻混：严政下的过渡期优选
日益复杂的车载电子功率增加引起的电流增加，伴随着更粗的电缆提供更大电流能力的需求，由此将带来车内空间不足、重量增加导致能效降低的难题。在越来越严格的能耗和排放要求双重压力下，系统成本较低、节油效果相对明显、对现有整车结构改变不大的48V轻混系统广受业界青睐，因此相当一段时间内，48V和12V系统将共存。
ADI双向两相同步降压或升压型控制器LTC3871，通过允许把相同的外部功率组件用于降压和升压目的，将新的性能水平、控制和简化电路带给了48V/12V双电池DC/DC汽车系统；并可对多达12相实施并联以满足高电流大功率（3KW-10KW）应用的需要。当起动汽车或需要额外的功率时，LTC3871允许两个电池同时为同一个负载提供电能。48V电池将在提高可用能量上发挥核心作用，同时还可减少线束重量和损耗。这种额外的能量为采用新技术铺平了道路，从而可使汽车的安全性和效率得以提升，同时降低了其 CO2 排放量。
图4：ADI针对48V/12V双电池应用的双向多相同步降压/升压控制器方案。
针对自动驾驶汽车冗余电池系统应用，ADI最新推出效率高达 98% 的双向降压-升压型开关稳压控制器LT8708/-1，利用一个输入电压供电运行，该输入电压可以高于、低于或等于输出电压，十分适合两个各为 12V、24V 或 48V 的电池 以及48V/12V和48V/24V双电池系统。该器件采用单个电感器在 2.8V 至 80V 的输入电压范围内工作，并能产生 1.3V 至 80V 的输出电压，提供高达kW级的功率，简化了需要在正向或反向调节VOUT、VIN和/或IOUT、IIN的电池/电容器备份系统中的双向电源转换。
图5：效率最高达98%的LT8708/-1可在 48V/12V 和 48V/24V双电池系统中使用。
事实上，ADI还有很多其他的创新电源解决方案也适用于新能源汽车的电源管理和powertrain设计进行创新升级，如超低噪声（电磁干扰）、更优的主动均衡和能量优化（安全驾驶更长距离）、超强浪涌和高压保护等。这些技术特性让汽车相关电源系统实现高能效的同时还优化了EMC和PCB空间，提高安全可靠性，最大限度满足了自动驾驶和新能源汽车系统性能和安全性要求。
史海拾趣
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