详解汽车电气化的八大难点_历史上今天-电子工程世界

分享到: 微博; QQ; 微信; LinkedIn

在全球范围内，无论是帮助汽车制造商减轻内燃机负担，抑或是过渡到全电动汽车，我们都需共同努力，重新构想汽车业愿景并减少排放。电气化已被证明是减少排放的较适宜的工具，但随着车辆内电压升高，如图1所示，监测和维护子系统显得格外重要。

图1：从混合动力到电动汽车的路线图

正是基于监测和维护子系统的持续创新发展，混合动力/电动汽车（HEV/EV）的上市时间正在不断提速，同时更大限度地延长驾驶时间并确保乘客安全。但与此同时，关于电池管理系统和牵引逆变器系统中的监测和维护，依然存在一些技术难点。以下便是最为常见的八大问题及TI的建议。

1. 如何增加能量密度和系统效率提高混合动力/电动汽车续航能力？

将相同尺寸的功率输出加倍可大量节约成本，还有助于快速充电。这可通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）实现，减小磁性元件的尺寸，从而有助于实现高功率密度。对于给定应用，更高的系统效率可带来更低损耗和更小的散热器解决方案。还可降低器件上的热应力，并有助于延长使用寿命。

2. 混合动力/电动汽车如何提供与燃油汽车相同的用户体验？

通过增加每次充电的可用里程，同时减少充电时间，可改善驾驶体验。要实现这些目标，就需在汽车和电网基础设施（充电桩）侧都配备先进的电池管理系统和高效的动力电子设备。

快速查找电池管理系统的参考设计和产品

3. 如何提高HEV/EV电池管理系统的可靠性？

BQ79606A-Q1旨在通过以下功能提高可靠性：

电压监控器、温度监控器和通信功能达到汽车安全完整性ASIL-D级。

即使在通信电缆断开时（limp-home模式），可选的菊花链环形架构也可确保堆栈通信。

无需外部稳压二极管即可实现强大的热插拔性能的设计。

4. 如何解决在低温环境下使用锂离子电池组的不良放电性能？

混合动力/电动汽车的电池组在受控的温度范围内工作，以优化低温下的充放电性能，并确保高温下电池保持在安全工作区域内。为应用适当的热管理策略，有必要在电池/电池组进行精确的电压和温度感测（如BQ79606A-Q1所示）。这些可能需在冷启动条件下进行预热，并在较高温度下进行冷却。

5. 如何监测BMS系统？

通过菊花链配置，可扩展汽车HEV/EV 6s至96s锂离子电池监控演示器参考设计实现了BQ79606A-Q1可为3至300系列、12V至1.2 kV锂离子电池组创建高度精确和可靠的系统设计。该设计可在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，以帮助满足ASIL-D级要求。

利用我们的资源可简化牵引逆变器的设计

6. 在牵引逆变器中使用碳化硅（SiC）或氮化镓（GaN）车载设备有何优势？

SiC功率电路的新进展可帮助设计人员开发更高效、更轻巧和更智能的EV动力系统，如牵引逆变器、车载充电器和快速DC充电站。新型UCC21710-Q1和UCC21732-Q1等器件是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能的隔离栅驱极动器，从而提高了系统可靠性并提供了快速检测时间，以防止过流事件发生，同时确保安全关闭系统。

7. 如何防止牵引逆变器过热？

TMP235-Q1可帮助牵引逆变器系统对温度波动做出反应，并以低功耗、小型封装和高准确度应用适当的热管理技术。在电子书“温度监测和维护”中了解设计牵引逆变器时有关温度监控的更多信息。

8. 为何需要温度传感器来确保牵引逆变器系统的可靠性？

温度检测是保证EV性能以及乘客安全的关键参数。而汽车原始设备制造商也会优先考虑温度检测，以让消费者放心：这些新颖的运输方式与内燃机相比更具安全性。

通过应用适当的温度检测技术，精度越高，系统对温度波动迅速做出反应的机率就越大。

设计更快、更智能

据国际能源署预测，到2021年，道路上的电动汽车数量将增加两倍。因此需要更先进的监测和维护。德州仪器持续助力汽车电气化进程，帮助未来汽车实现更高的期望。

关键字：汽车电气化引用地址：详解汽车电气化的八大难点

上一篇：2021款本田奥德赛配备自动滑动门无需用手就可打开车门
下一篇：威马联手高通，为下一代汽车提供更全面数字座舱和5G体验

推荐阅读

2018年09月09日 | 微软要投资子弹短信或者锤子科技了？

有媒体在网上曝料了一张照片，照片中锤子科技CEO罗永浩与微软CEO萨提亚·纳德拉两人紧紧握手，双方都笑逐颜开、让人浮想联翩。虽然对于二人会面的目前还不是太清楚，但初步分析，极有可能与子弹短信有关。与此同时，比尔·盖茨于中午发布的一条微博，仔细一看使用的机型竟然是坚果Pro。这难免让人联想到：微软要投资子弹短信或者锤子科技了。子弹短信...

2019年09月09日 | 技术文章—防止由电源线引起的电压波动

当采用降压型稳压器或线性稳压器电源时，一般是将电压调节为设定值来为负载供电。在一些应用中 (例如，实验室电源或需采用较长电缆连接各种元件的电子系统)，由于互连线上存在各种电压降，因此无法确保在所需位置点始终提供准确的稳压电压。控制精度取决于许多参数。一个是负载需要连续恒定电流时的直流电压精度。另一个是生成电压的交流精度，这取决于生...

2020年09月09日 | unsigned char 转字符串

通常送显示的都是字符串，对于int long float转字符串有对应的函数，还有sprintf进行格式输出，对于嵌入式和单片机大多都用unsigned char型变量，转字符串需要自己编写函数，需要自己编写函数，一下是网上人写的一个函数。 unsigned char Dec2Asc(unsigned char input, char* output ){ unsigned char ucLen; unsigned char ucDiv...

2021年09月09日 | 3-基于51单片机的8路抢答器

具体实现功能具体功能：（1）主持人进行复位，依次显示8位选手的分数，8位选手分数显示结束后主持人方可按下开始按键；（2）主持人按下抢答开始按键，抢答者才可以开始抢答，数码管抢答倒计时10S；（3）抢答者按下按键，数码管显示抢答者的编号和答题剩余时间倒计时20S；（4）在20S内，抢答者答题正确，主持人按下加分按键，分数加一，答错主持人按下减分...

史海拾趣

Ferroperm公司的发展小趣事

随着产品的多样化发展，Ferroperm公司开始积极拓展市场，寻求更广阔的发展空间。他们不仅加强了与国内外客户的联系和合作，还积极参与国际展览和交流活动，提高了公司的知名度和影响力。同时，Ferroperm还与国际知名企业和研究机构建立了合作关系，共同开展技术研发和市场推广，进一步提升了公司的竞争力。

DRS Technologies公司的发展小趣事

在21世纪初，DRS接受了价值16亿美元的合同，为美国陆军和海军陆战队的部队现代化计划制造加固式计算机。这一合同不仅展示了DRS在军事领域的实力，也进一步巩固了其在全球电子行业的地位。DRS提供的“探索者”MP加固式轻便多平台工作站，为数字战场提供了强大的支持。

Abilis Systems公司的发展小趣事

DRS Technologies公司成立于1968年，由Leonard Newman和David Gross两位工程师共同创立。当时，他们正在Loral Corporation研究反潜战的信号处理技术。然而，当Loral决定转向其他技术方向时，Newman和Gross决定继续他们的研究，并创立了DRS。他们的努力最终导致了AN/SQR-17无源潜艇探测系统的开发，这一系统至今仍在广泛使用。

光磊(GL)公司的发展小趣事

进入80年代，DRS开始拓展其业务范围。在1981年上市后，DRS于1984年收购了其第一家公司，迈出了其市场扩张的第一步。随后，DRS不断投入研发，致力于提高其在电子和信息技术领域的核心竞争力。特别是在C4ISR（指挥、控制、通信、计算机、情报、监视和侦察）系统领域，DRS取得了显著的成果，为其在全球市场上赢得了广泛的认可。

Greenray Industries Inc公司的发展小趣事

随着公司实力的不断增强，GreenTech开始积极拓展国际市场。公司首先在东南亚地区设立了分支机构，通过本地化运营和服务，成功打入当地市场。随后，GreenTech又陆续在欧洲、北美等地区设立了办事处，与当地企业建立了广泛的合作关系。在国际市场的拓展过程中，GreenTech始终坚持绿色发展的理念，不断推出符合当地市场需求的绿色产品和解决方案，赢得了国际客户的广泛赞誉。

以上五个故事展示了GreenTech在电子行业中绿色解决方案领域的发展历程和成就。公司凭借持续的技术创新、与全球企业的战略合作以及国际市场的不断拓展，逐步成长为绿色技术领域的领军企业。

Fuji Electric Co Ltd公司的发展小趣事

随着数据中心的能耗问题日益突出，GreenTech敏锐地捕捉到了这一市场机遇。公司研发了一套绿色数据中心解决方案，包括高效能服务器、智能温控系统和可再生能源供电系统等。这些创新技术有效降低了数据中心的能耗和碳排放，为云计算和大数据产业的绿色发展提供了有力支持。GreenTech的解决方案得到了多家互联网巨头的认可，并成功应用于多个大型数据中心项目。

问答坊 | AI 解惑

硬件工程师真的前途光明?? 作为现在，电子行业发展的速度来看已经有相当成熟的东西了。国内的技术起步晚，做的少，不具备规模。但是在中国市场上哪个企业不是在模仿抄袭国外的技术。在深圳不是有很多企业在做别人做过的电路，选择一些元件，尽量压低成本来获得利润。企业上追 ...… 查看全部问答∨	海信TF2902DH彩电总线调整及数据彩用最新超级单片TMPA8859-3 将本机HYDFSR-0092遥板改装,打开后盖,用连线短接CD9012的2和16脚(相当于F1键)再按声音模式键,待显示M1字符,即可进入工厂菜单.用节目+-键选择菜单,用音量+-键调整参数.按F1退出… 查看全部问答∨
版主上任第一份礼物 2008年7月22日将会在无锡举办一个FPGA设计技术的培训课程。内容包括Modelsim的使用方法以及一些其他的设计，逻辑综合等。大家如果有兴趣参加，可以跟帖，并留下联系方法。随后会和大家确认具体时间和地点。本次培训作为本人向大家送出的第一份礼 ...… 查看全部问答∨	单片机+温度采集系统 file:///H:/DOCUME~1/Owner/LOCALS~1/Temp/$BZ9U~ASWF%25LD_)G5FR)4JG.jpg 单片机+温度采集系统内有温度传感原理图，温度采集系统方案设计… 查看全部问答∨
“简简单单DSP”系列学习活动—第六期AD学习及使用 “简简单单DSP”系列学习活动——第六期AD学习及使用 2812的AD是一个12位的，实际只有一个AD转换器，但是有16个输入通道，通过内部模拟开关选择。这16个通道可以分为两个8通道的，也可以级联为一个16通道的。 ADC功能 ...… 查看全部问答∨	用于可变速BLDC 风扇控制系统的微控制器用于可变速BLDC 风扇控制系统的微控制器… 查看全部问答∨
ADC_IOControl 和DeviceIOControl读取数据。问题描述：我需要通过DeviceIOControl函数从我的ADC驱动中读取AD转换结果，但是始终无法读取正确结果。我们知道DeviceIOControl调用ADC_IOControl函数。ADC_IOControl函数中可以得到正确的AD结果，应该是ADC_IOControl函数到DeviceIOControl函数之 ...… 查看全部问答∨	uc/os-II在str750上的移植有谁在str750上移植成功了,请给个参考,先谢谢了!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 急用,还请前辈们帮忙啊… 查看全部问答∨
如何烧制wince系统到ARM里去我现在是什么情况呢，就是一个安装好的ARM机，我想把我自己的系统装里面，我生成了NK.BIN文件，可是现在我就不会怎么把这个文件烧到ARM里，这个ARM主机和电脑USB相连能看到盘符，我用DNW烧不进去恳请高手指教！… 查看全部问答∨	这几天校园网不能访问eeworld的是我这边的问题吗？… 查看全部问答∨

小广播

硬件工程师真的前途光明?? 作为现在，电子行业发展的速度来看已经有相当成熟的东西了。国内的技术起步晚，做的少，不具备规模。但是在中国市场上哪个企业不是在模仿抄袭国外的技术。在深圳不是有很多企业在做别人做过的电路，选择一些元件，尽量压低成本来获得利润。企业上追 ...… 查看全部问答∨	海信TF2902DH彩电总线调整及数据彩用最新超级单片TMPA8859-3 将本机HYDFSR-0092遥板改装,打开后盖,用连线短接CD9012的2和16脚(相当于F1键)再按声音模式键,待显示M1字符,即可进入工厂菜单.用节目+-键选择菜单,用音量+-键调整参数.按F1退出… 查看全部问答∨
版主上任第一份礼物 2008年7月22日将会在无锡举办一个FPGA设计技术的培训课程。内容包括Modelsim的使用方法以及一些其他的设计，逻辑综合等。大家如果有兴趣参加，可以跟帖，并留下联系方法。随后会和大家确认具体时间和地点。本次培训作为本人向大家送出的第一份礼 ...… 查看全部问答∨	单片机+温度采集系统 file:///H:/DOCUME~1/Owner/LOCALS~1/Temp/$BZ9U~ASWF%25LD_)G5FR)4JG.jpg 单片机+温度采集系统内有温度传感原理图，温度采集系统方案设计… 查看全部问答∨
“简简单单DSP”系列学习活动—第六期AD学习及使用 “简简单单DSP”系列学习活动——第六期AD学习及使用 2812的AD是一个12位的，实际只有一个AD转换器，但是有16个输入通道，通过内部模拟开关选择。这16个通道可以分为两个8通道的，也可以级联为一个16通道的。 ADC功能 ...… 查看全部问答∨	用于可变速BLDC 风扇控制系统的微控制器用于可变速BLDC 风扇控制系统的微控制器… 查看全部问答∨
ADC_IOControl 和DeviceIOControl读取数据。问题描述：我需要通过DeviceIOControl函数从我的ADC驱动中读取AD转换结果，但是始终无法读取正确结果。我们知道DeviceIOControl调用ADC_IOControl函数。ADC_IOControl函数中可以得到正确的AD结果，应该是ADC_IOControl函数到DeviceIOControl函数之 ...… 查看全部问答∨	uc/os-II在str750上的移植有谁在str750上移植成功了,请给个参考,先谢谢了!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 急用,还请前辈们帮忙啊… 查看全部问答∨
如何烧制wince系统到ARM里去我现在是什么情况呢，就是一个安装好的ARM机，我想把我自己的系统装里面，我生成了NK.BIN文件，可是现在我就不会怎么把这个文件烧到ARM里，这个ARM主机和电脑USB相连能看到盘符，我用DNW烧不进去恳请高手指教！… 查看全部问答∨	这几天校园网不能访问eeworld的是我这边的问题吗？… 查看全部问答∨

对于儿童机器人学习入门，请给一个学习大纲以下是针对儿童机器人学习入门的学习大纲：第一阶段：认识机器人机器人的定义：介绍机器人的基本概念和定义，引导孩子了解机器人在现实生活中的应用。机器人的组成：认识机器人的各个组成部分，如传感器、执行器、控制系统等。简单了解机器人的工作 ...… 查看全部问答∨	我想多分类模型机器学习入门，应该怎么做呢？学习多分类模型机器学习是电子工程师拓展技能的一个不错的选择，尤其是在信号处理、图像识别等领域。以下是入门多分类模型机器学习的步骤：学习基础数学和统计知识：多分类模型机器学习涉及到大量的数学和统计知识，包括线性代数、概率论与统计、 ...… 查看全部问答∨
请问能否详细地讲解fpga蜂鸣器档原理呢？ FPGA（Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）是一种可以通过编程来实现特定逻辑功能的半导体器件。它广泛应用于数字电路设计、通信、图像处理等领域。蜂鸣器是一种电子设备，用来发出声音信号，通常用于提醒、警告或提供反馈。FPGA控 ...… 查看全部问答∨	对于大数据之卷积神经网络入门，请给一个学习大纲以下是针对大数据中的卷积神经网络（CNN）入门的学习大纲：第一阶段：理论基础深度学习基础：了解深度学习的基本概念，包括神经网络、激活函数、损失函数、优化器等。卷积神经网络基础：学习卷积神经网络的基本结构和原理，包括卷积层、池化层、全 ...… 查看全部问答∨
请推荐一些机器学习ai书入门对于电子工程师想要入门机器学习和人工智能的话，以下是一些适合初学者的书籍推荐：《机器学习实战》 - 作者：Peter Harrington：这本书以实践为重点，介绍了机器学习的基本概念和常用算法，并通过实例演示如何在实际项目中应用这些算法。《统计学 ...… 查看全部问答∨	神经网络怎么入门您可能已经具备一定的数学和编程基础，这为学习神经网络打下了良好的基础。以下是入门神经网络的一些建议步骤：学习基础数学：神经网络涉及到许多数学概念，特别是线性代数、微积分和概率统计等。建议您复习这些基本概念，包括矩阵运算、向量空间、 ...… 查看全部问答∨
单片机该怎么入门作为电子领域资深人士，你可能已经具备了一定的电子基础知识和编程经验，这将为你学习单片机提供一定的优势。以下是一些建议，帮助你入门单片机：选择适合的单片机：市面上有许多种类的单片机，如Arduino、STM32、PIC等，你可以根据自己的兴趣和需 ...… 查看全部问答∨	我想51单片机白话入门，应该怎么做呢？要以白话方式入门51单片机，可以按照以下简单步骤进行：理解基本概念：首先要明白单片机是一种小型计算机，它集成了处理器、内存和IO端口等功能在一个芯片上。51单片机是其中的一种经典型号，常用于嵌入式系统和各种电子设备中。了解工作原理：单片 ...… 查看全部问答∨
我想脉冲神经网络入门，应该怎么做呢？了解脉冲神经网络（SNNs）需要一些基础知识和一定的学习过程。以下是一些步骤来入门脉冲神经网络：理解基本概念：先了解神经网络的基本概念，包括神经元、突触、激活函数等。然后学习脉冲神经网络的特点，例如脉冲传递、时间编码等。学习相关理论： ...… 查看全部问答∨	初学深度学习用什么框架好作为电子工程师初学深度学习，选择一个合适的深度学习框架可以帮助你更高效地学习和实践深度学习技术。以下是一些适合初学者的深度学习框架推荐：TensorFlow：TensorFlow是由Google开发的一个开源深度学习框架，具有广泛的用户群和丰富的生态系统。 ...… 查看全部问答∨

2020年09月09日 | 详解汽车电气化的八大难点