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汽车电气化的难点有哪些

消耗积分:3 | 格式:pdf | 大小:0.16 MB | 2020-11-26

淡淡的爱

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　　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。

　　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。 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。 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

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