ADI：以前瞻性解決方案助力挑戰下的新能源汽車市場
2013-10-30 08:57:16 本站原創以電動/混合動力為代表的新能源汽車近年來取得了長足的發展，《節能與新能源汽車產業發展規劃》已獲中國國務院正式通過，明星車廠Tesla的出現更是讓新能源汽車的未來顯得無比光明，在這樣的背景下，新能源汽車何時才能走入大眾人家，未來發展趨勢如何，都獲得了購車一族的廣泛關注。而相關半導體廠商的科技創新，是新能源汽車發展不可或缺的推動力量。我們特邀請來自全球領先的高性能信號處理解決方案供應商ADI公司汽車電子戰略市場部應用經理沈飛先生，談一談半導體行業面對新能源汽車所帶來的挑戰與機遇。
沈飛，ADI公司汽車電子戰略市場部應用經理
1.您對中國新能源汽車未來的發展持怎樣的看法?相比美國、日本等海外市場，目前國內在推行新能源汽車時遇到的最大阻力和挑戰有哪些?
沈飛：目前有幾大因素制約了國內新能源汽車電子的發展，首先，目前我國具有自主知識產權的產品不多，同時國外汽車零部件公司在中國大量申請專利，利用專利技術主導中國汽車電子市場;其次，新能源汽車中的電池也是一個很大的挑戰，如何改善電池的充電時間，使用壽命，減輕電池的重量，增加電池的續航能力等等，這些都是新能源汽車迫切需要而且必需要解決的問題。
就中國新能源汽車未來的發展而言，整車廠商與汽車電子解決方案供應商的合作將是一大趨勢。未來，整車廠商與汽車電子解決方案供應商之間的合作將更加緊密，這體現在合作的層次和維度的增加。以ADI為例，ADI與奇瑞前瞻技術科學院合作建設“奇瑞—ADI聯合實驗室”，利用雙方各自的優勢，共同構建科技創新體系，加快科研成果和生產力之間的轉化，以此應對新能源汽車發展對汽車廠商和汽車電子解決方案供應商提出的新要求與帶來的新的挑戰。
2.新能源汽車的出現給半導體廠商帶來了哪些具體的技術挑戰?請結合貴公司相關產品加以說明。
沈飛：電池技術是新能源汽車的重要驅動力。目前，新能源汽車中的電池對新能源汽車的發展帶來很大的挑戰。如何改善電池的充電時間、使用壽命、減輕電池的重量，增加電池的續航能力、降低成本、保證使用安全等等問題，都是新能源汽車迫切需要而且必需要解決的問題。
最近隨著業界對電池電量計算的精度要求不斷提高，越來越優異的電池工藝技術的出現，結果使得電池充放電曲線更加平坦，所以電池管理芯片需要擁有更高的測量精度。另外，由于鋰電池的失效特性，電池管理系統的可靠性和安全性至關重要。國內廠商開始關注系統級的安全性設計，以及ISO26262標準的引入。在電池管理芯片領域，主流半導體廠商均在芯片中集成了越來越完備的故障報錯機制、數據校驗機制、以及冗余監控機制，以幫助客戶實現更高等級的系統級安全。最后，很多廠商開始關注效率更高的主動式電池均衡，以降低電池管理模塊的發熱，節省電量消耗，這幾個新的技術趨勢，也正是ADI在電池管理芯片領域致力的方向。
在新能源汽車領域，ADI推廣用于鉛酸電池控制的芯片(ADuC703X)。在這一領域，ADI在歐美占有超過95%的市場份額。鉛酸電池更多是使用在起停功能上面，相對來說把傳統汽車的燃油使用效率提高。除了鉛酸電池外，ADI也已經推出一系列可應用在混合動力車及純電動車上面的鋰電池監控和保護系統產品，該系統集成鋰電池安全監控器,可以幫助用戶實現故障安全電路,并為之構建安全環境的安全監控器件。這款全新的監控器為設計師提供了他們開發完整電池監控和保護系統前端所需的最終解決方案。AD7280A與AD8280為集成式解決方案，可監控六個電池單元的電壓和溫度輸入，增強型的菊花鏈接口，可靈活匹配不同電池節數的電池包架構。該器件由電池組供電，可以針對過壓、過溫或欠壓這三種狀況中的任何一種提供共享式或單獨式報警。ADI的iCoupler和isoPower系列數據和電源隔離器，具備優異的數據速率和功率消耗，同時滿足隔離等級要求。這一套鋰電池監控和保護系統解決方案可以應用于能源、工業和汽車應用的鋰電池監控和保護系統。
3.根據《發展規劃》，中國未來將以“三縱”(純電動車、燃料電池汽車、混合動力汽車)和“三橫”(電池、電機、電控)作為研發布局的核心。貴公司目前在電動/混合動力汽車方面重點關注哪些領域和產品?主要亮點有哪些?
沈飛：在微混動領域，ADI推廣用于鉛酸電池管理的系統級芯片(ADuC703X)。起停功能可以提高傳統汽車的燃油使用效率。例如，汽車在等紅燈的情況下，可以通過這個系統將發動機關掉以降低油耗。該系統需要對鉛酸電池的狀態進行精密監控，在這一領域，ADI在歐美占有超過95%的市場份額。
除了鉛酸電池外，ADI也已經推出一系列可應用在中混/強混/插電式混合動力車及純電動車上面的鋰電池監控和保護系統產品，該系統集成鋰電池安全監控器,可以幫助用戶實現故障安全電路。這一系列的監控器為設計師提供了他們開發完整電池監控和保護系統前端所需的最終解決方案。基于AD7280A、AD8280、和iCoupler/isoPower隔離器件的解決方案，單組可監控六個電池單元的電壓和溫度，通過增強型的菊花鏈接口可靈活匹配不同電池節數的電池包架構。該器件由電池組供電，可以針對過壓、過溫或欠壓這三種狀況中的任何一種提供共享式或單獨式報警。在提供業界領先的測量精度之外，該方案的冗余架構能幫助設計者提升整個系統的功能安全性和魯棒性。同時，微秒級的測量速度和極低功耗，可以改善電池性能并延長續航時間。其中，iCoupler和isoPower系列數據和電源隔離器，具備優異的數據速率和功率消耗，同時滿足隔離等級要求。另外，ADI的電流檢測放大器AD82xx系列，和系統級芯片ADuC703x，可以實現基于shunt電阻的高精度電池電流測量。前者可使系統達到<1%的電流測量精度，后者可使系統達到<0.1% 的電流測量精度，從而大幅提高電池SOC的估算精度。該套方案可以替換昂貴的分立器件方案，降低功耗并減小系統空間。方案可以應用于能源、工業和汽車應用的鋰電池監控和保護系統。
