在全球范围内,无论是协助轿车制造商减轻内燃机担负,抑或是过渡到全电动轿车,咱们都需共同努力,从头设想轿车业愿景并削减排放。电气化已被证明是削减排放的较适合的东西,但随着车辆内电压升高,如图1所示,监测和保护子体系显得分外重要。
图1 从混合动力到电动轿车的路线图
正是根据监测和保护子体系的继续立异开展,混合动力/电动轿车(HEV/EV)的上市时刻正在不断提速,一起更大极限地延伸驾驭时刻并确保乘客安全。但与此一起,关于 电池办理体系 和 牵引逆变器体系 中的监测和保护,仍然存在一些技能难点。以下就是最为常见的八大问题及TI的主张。
1 怎么添加能量密度和体系功率进步混合动力/电动轿车续航才能?
将相同尺度的功率输出加倍可很多节省本钱,还有助于快速充电。这可经过在高开关频率下操作功率转换器(OBC或快速DC充电器中的PFC级和DCDC)完成,减小磁性元件的尺度,然后有助于完成高功率密度。关于给定运用,更高的体系功率可带来更低损耗和更小的散热器处理方案。还可下降器材上的热应力,并有助于延伸运用寿命。
2 混合动力/电动轿车怎么供给与燃油轿车相同的用户体会?
经过添加每次充电的可用路程,一起削减充电时刻,可改进驾驭体会。要完成这些方针,就需在轿车和电网基础设施(充电桩)侧都装备先进的电池办理体系和高效的动力电子设备。
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3 怎么进步HEV/EV电池办理体系的牢靠性?
BQ79606A-Q1 旨在经过以下功用进步牢靠性:
● 电压监控器、温度监控器和通讯功用到达轿车安全完整性ASIL-D级。
● 即便在通讯电缆断开时(limp-home形式),可选的菊花链环形架构也可确保仓库通讯。
● 无需外部稳压二极管即可完成强壮的热插拔功用的规划。
4 怎么处理在低温环境下运用锂离子电池组的不良放电功用?
混合动力/电动轿车的电池组在受控的温度范围内作业,以优化低温下的充放电功用,并确保高温下电池保持在安全作业区域内。为运用恰当的热办理战略,有必要在电池/电池组进行准确的电压和温度感测(如BQ79606A-Q1所示)。这些或许需在冷启动条件下进行预热,并在较高温度下进行冷却。
5 怎么监测BMS体系?
经过菊花链装备, 可扩展轿车HEV/EV 6s至96s锂离子电池监控演示器参阅规划 完成了 BQ79606A-Q1 可为3至300系列、12V至1.2 kV锂离子电池组创立高度准确和牢靠的体系规划。该规划可在6至96系列电池监控电路之间扩展,并传达电池电压和温度,以协助满意ASIL-D级要求。
运用咱们的资源可简化牵引逆变器的规划
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6 在牵引逆变器中运用碳化硅(SiC)或氮化镓(GaN)车载设备有何优势?
SiC功率电路的新进展可协助规划人员开发更高效、更轻盈和更智能的EV动力体系,如牵引逆变器、车载充电器和快速DC充电站。新式 UCC21710-Q1 和 UCC21732-Q1 等器材是TI首款集成了绝缘栅双极晶体管(IGBT)和SiC场效应晶体管感测功用的阻隔栅驱极动器,然后进步了体系牢靠性并供给了快速检测时刻,以避免过流事情产生,一起确保安全关闭体系。
7 怎么避免牵引逆变器过热?
TMP235-Q1 可协助牵引逆变器体系对温度动摇做出反响,并以低功耗、小型封装和高准确度运用恰当的热办理技能。在电子书“温度监测和保护”中了解规划牵引逆变器时有关温度监控的更多信息。
8 为何需求温度传感器来确保牵引逆变器体系的牢靠性?
温度检测是确保EV功用以及乘客安全的要害参数。而轿车原始设备制造商也会优先考虑温度检测,以让顾客定心:这些新颖的运送方法与内燃机比较更具安全性。
经过运用恰当的温度检测技能,精度越高,体系对温度动摇敏捷做出反响的机率就越大。
规划更快、更智能
据世界动力署猜测,到2021年,道路上的电动轿车数量将添加两倍。因而需求更先进的监测和保护。德州仪器继续助力轿车电气化进程,协助未来轿车完成更高的希望。
其他资源
● 带有三种IGBT/SiC偏置电源处理方案的HEV/EV牵引逆变器功率级参阅规划 展现了三种IGBT/SiC处理方案