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在電動(dòng)汽車(EV)充電領(lǐng)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(yè)的顛覆性技術(shù)，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(jī)上的數(shù)字鑰匙開啟汽車。安全性、精確實(shí)時(shí)定位與短程雷達(dá)三者的結(jié)合取得了新進(jìn)展，汽車制造商可將基于UWB的單個(gè)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘤猛酒脚_(tái)，使用相同的硬件實(shí)現(xiàn)多種用例。

UWB的新進(jìn)展帶來了更多功能

得益于超寬帶技術(shù)的進(jìn)步，汽車制造商可以利用智能汽車門禁系統(tǒng)提供兒童遺留檢測(cè)(CPD)、安全帶提醒和后備箱踢動(dòng)感應(yīng)開啟等功能。這簡化了開發(fā)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(chǎn)品上市進(jìn)程。

很快，UWB將可用于電動(dòng)汽車充電。如果已經(jīng)將UWB用于其他功能，則可以使用相同的基礎(chǔ)設(shè)施將汽車停放在充電板上進(jìn)行充電，而無需增加硬件成本。

利用UWB進(jìn)行電動(dòng)汽車充電的四種方法

電動(dòng)汽車手動(dòng)充電

在電動(dòng)汽車手動(dòng)充電中，通過UWB技術(shù)確定充電基礎(chǔ)設(shè)施與汽車的相對(duì)位置，并引導(dǎo)駕駛員使用手動(dòng)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(yàn)證了駕駛員身份后提供個(gè)性化信息。UWB還可以用于自動(dòng)解鎖、打開、關(guān)閉和鎖定充電蓋。

電動(dòng)汽車手動(dòng)充電

電動(dòng)汽車車底自動(dòng)傳導(dǎo)充電

通過安裝在汽車和充電器上的UWB收發(fā)器，可以估計(jì)充電器相對(duì)于汽車的精確位置。然后，汽車可以精確地停放在機(jī)器人充電器的操作區(qū)域內(nèi)。汽車停放在正確的位置，就可以開始自動(dòng)充電。

電動(dòng)汽車車底自動(dòng)傳導(dǎo)充電

電動(dòng)汽車側(cè)面自動(dòng)傳導(dǎo)充電

這種充電方式與車底自動(dòng)充電相似。主要區(qū)別在于，手動(dòng)充電的連接器經(jīng)常被重復(fù)使用，并與機(jī)械臂結(jié)合使用。機(jī)械臂使用UWB技術(shù)精確定位在汽車側(cè)面連接充電器的位置并進(jìn)行充電。

電動(dòng)汽車側(cè)面自動(dòng)傳導(dǎo)充電

電動(dòng)汽車無線充電

在電動(dòng)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(duì)齊。然后，它利用諧振電磁感應(yīng)來傳輸電能。這個(gè)過程被稱為感應(yīng)充電。由于充電線圈之間存在空氣間隙，汽車和充電板對(duì)齊更為關(guān)鍵。使用UWB技術(shù)有助于確保兩者對(duì)齊。

電動(dòng)汽車無線充電

由于UWB也可用于雷達(dá)模式(如兒童遺留檢測(cè)和踢動(dòng)感應(yīng)的用例)，該技術(shù)可用于活體檢測(cè)。在這一應(yīng)用中，當(dāng)危險(xiǎn)物體靠近時(shí)，系統(tǒng)將關(guān)閉。這是無線充電系統(tǒng)不可缺少的功能。

電動(dòng)汽車充電的理想技術(shù)

UWB技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)電動(dòng)汽車充電所需的精確、安全的實(shí)時(shí)定位。雖然還有其他方法可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)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(yè)已經(jīng)是一項(xiàng)成熟的技術(shù)(智能汽車門禁)，并且有現(xiàn)成的標(biāo)準(zhǔn)。

擴(kuò)展現(xiàn)有的UWB平臺(tái)

恩智浦通過其Trimenion產(chǎn)品組合提供UWB技術(shù)，Trimenion是一套豐富的UWB解決方案，可在汽車、移動(dòng)設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備上實(shí)現(xiàn)安全精確測(cè)距。Trimension產(chǎn)品的精確測(cè)距和定位功能為多種應(yīng)用場(chǎng)景帶來精確的定位和便利性，包括安全門禁、室內(nèi)定位、設(shè)備間通信和物品跟蹤。

Trimension NCJ29D6A是首款面向汽車市場(chǎng)的UWB單芯片，結(jié)合了安全定位和短程雷達(dá)功能并采用集成式MCU，允許汽車制造商使用一個(gè)UWB系統(tǒng)滿足多種用例需求。主流汽車制造商將會(huì)部署該系列單芯片器件，預(yù)計(jì)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(shù)最受歡迎的應(yīng)用場(chǎng)景之一，但該技術(shù)還有更多的潛力。汽車制造商應(yīng)將超寬帶視為一種可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)前和未來多種功能的核心技術(shù)。除了智能汽車門禁、兒童遺留檢測(cè)和踢動(dòng)感應(yīng)之外，電動(dòng)汽車充電也是一項(xiàng)重要的功能。

作者：

Marc Manninger

Marc Manninger是恩智浦產(chǎn)品及市場(chǎng)經(jīng)理，在半導(dǎo)體行業(yè)擁有9年豐富經(jīng)驗(yàn)。他畢業(yè)于格拉茨理工大學(xué)和圣保羅大學(xué)，獲得軟件工程及工商管理碩士學(xué)位。在他的職業(yè)生涯中，他致力于智能汽車門禁系統(tǒng)的各種軟件項(xiàng)目和產(chǎn)品。他作為產(chǎn)品和市場(chǎng)經(jīng)理，負(fù)責(zé)恩智浦的汽車UWB、NFC和安全芯片。

Bernhard Grosswindhager

Bernhard Grosswindhager是汽車UWB產(chǎn)品和市場(chǎng)經(jīng)理，負(fù)責(zé)產(chǎn)品和營銷策略的制定。他擁有格拉茨理工大學(xué)電氣工程博士學(xué)位，研究方向是UWB定位和通信。除了學(xué)術(shù)生涯外，他還曾在醫(yī)學(xué)工程和汽車行業(yè)擔(dān)任過不同的職務(wù)。