利用UWB進行電動汽車充電的四種方法
2024-08-01 12:40:42 Marc Manninger, Bernhard Grosswindhager在電動汽車(EV)充電領域，超寬帶(UWB)有望為汽車制造商帶來巨大的好處，而這僅僅只是開始。UWB已被證明是汽車行業的顛覆性技術，其中智能汽車門禁是最受歡迎的用例之一。但UWB不僅僅用于通過手機上的數字鑰匙開啟汽車。安全性、精確實時定位與短程雷達三者的結合取得了新進展，汽車制造商可將基于UWB的單個系統轉變為多用途平臺，使用相同的硬件實現多種用例。
UWB的新進展帶來了更多功能
得益于超寬帶技術的進步，汽車制造商可以利用智能汽車門禁系統提供兒童遺留檢測(CPD)、安全帶提醒和后備箱踢動感應開啟等功能。這簡化了開發過程，并允許通過軟件更新添加功能，從而降低了總體擁有成本，加快產品上市進程。
很快，UWB將可用于電動汽車充電。如果已經將UWB用于其他功能，則可以使用相同的基礎設施將汽車停放在充電板上進行充電，而無需增加硬件成本。
利用UWB進行電動汽車充電的四種方法
電動汽車手動充電
在電動汽車手動充電中，通過UWB技術確定充電基礎設施與汽車的相對位置，并引導駕駛員使用手動充電器。然后，駕駛員將充電器連接到汽車上。在這種情況下，充電器可以在驗證了駕駛員身份后提供個性化信息。UWB還可以用于自動解鎖、打開、關閉和鎖定充電蓋。
電動汽車手動充電
電動汽車車底自動傳導充電
通過安裝在汽車和充電器上的UWB收發器，可以估計充電器相對于汽車的精確位置。然后，汽車可以精確地停放在機器人充電器的操作區域內。汽車停放在正確的位置，就可以開始自動充電。
電動汽車車底自動傳導充電
電動汽車側面自動傳導充電
這種充電方式與車底自動充電相似。主要區別在于，手動充電的連接器經常被重復使用，并與機械臂結合使用。機械臂使用UWB技術精確定位在汽車側面連接充電器的位置并進行充電。
電動汽車側面自動傳導充電
電動汽車無線充電
在電動汽車無線充電中，UWB將汽車底部的磁性線圈與充電板中的充電線圈對齊。然后，它利用諧振電磁感應來傳輸電能。這個過程被稱為感應充電。由于充電線圈之間存在空氣間隙，汽車和充電板對齊更為關鍵。使用UWB技術有助于確保兩者對齊。
電動汽車無線充電
由于UWB也可用于雷達模式(如兒童遺留檢測和踢動感應的用例)，該技術可用于活體檢測。在這一應用中，當危險物體靠近時，系統將關閉。這是無線充電系統不可缺少的功能。
電動汽車充電的理想技術
UWB技術能夠實現電動汽車充電所需的精確、安全的實時定位。雖然還有其他方法可以實現電動汽車充電的定位，但UWB提供了非常高的安全性、性能、定位精度和成本效益。此外，UWB在汽車行業已經是一項成熟的技術(智能汽車門禁)，并且有現成的標準。
擴展現有的UWB平臺
恩智浦通過其Trimenion產品組合提供UWB技術，Trimenion是一套豐富的UWB解決方案，可在汽車、移動設備和物聯網設備上實現安全精確測距。Trimension產品的精確測距和定位功能為多種應用場景帶來精確的定位和便利性，包括安全門禁、室內定位、設備間通信和物品跟蹤。
Trimension NCJ29D6A是首款面向汽車市場的UWB單芯片，結合了安全定位和短程雷達功能并采用集成式MCU，允許汽車制造商使用一個UWB系統滿足多種用例需求。主流汽車制造商將會部署該系列單芯片器件，預計將在2025年車型中投入使用。
從UWB投資中獲得更多收益
智能汽車門禁無疑是UWB技術最受歡迎的應用場景之一，但該技術還有更多的潛力。汽車制造商應將超寬帶視為一種可以實現當前和未來多種功能的核心技術。除了智能汽車門禁、兒童遺留檢測和踢動感應之外，電動汽車充電也是一項重要的功能。
Marc Manninger
Marc Manninger是恩智浦產品及市場經理，在半導體行業擁有9年豐富經驗。他畢業于格拉茨理工大學和圣保羅大學，獲得軟件工程及工商管理碩士學位。在他的職業生涯中，他致力于智能汽車門禁系統的各種軟件項目和產品。他作為產品和市場經理，負責恩智浦的汽車UWB、NFC和安全芯片。
Bernhard Grosswindhager
Bernhard Grosswindhager是汽車UWB產品和市場經理，負責產品和營銷策略的制定。他擁有格拉茨理工大學電氣工程博士學位，研究方向是UWB定位和通信。除了學術生涯外，他還曾在醫學工程和汽車行業擔任過不同的職務。
