| 如今，在汽車內裝置更多的電子產品已是不可避免的趨勢。考慮到安全性、可操控性和駕駛體驗，電子盒 (被稱為 ECU、BCU、VCU …等等) 所承擔的任務對于汽車運行而言變得越來越重要。倘若此類電子盒操作失靈，就會導致汽車發生故障或威脅到生命！因此，以穩健和高效的方式為這些纖巧型電子盒內部之電子線路加電是至關重要。
凌力爾特公司因在電源產品領域擁有諸多專長而引以為傲，并已花了多年時間努力地為汽車行業打造堅固、高效且小巧的電源。現在，為了迎接即將來臨的挑戰，我們正向前躍進以提供具備同類最佳 EMI性能、極強堅固和出色創新之前所未有的解決方案。
下面就來看看，凌力爾特工程師介紹新能源汽車電池解決方案
被采訪人：
Greg Zimmer
凌力爾特公司 信號調理產品部 高級產品市場工程師
Q1.在新能源汽車 (EV/HEV) 領域，貴公司可以提供哪些技術或者解決方案? 相比同類型方案，貴公司的產品有哪些優勢？有沒有新產品的研發計劃? 可否分享?
答：凌力爾特公司提供一系列多節、高壓電池組監視器。這些監視器是完整的電池監視 IC，兼有多種復雜功能，例如精準 ADC、精確電壓基準、高壓多路復用器和串行接口，以允許監視 12 節串聯連接電池的電壓。當串聯疊置時，這些監視器允許測量一個大型高壓系統中每一節電池的電壓。
凌力爾特最先進的電池組監視器是 LTC6804。這款第三代 IC 具 16 位分辨率和高于 0.04% 準確度，可測量多達 12 節、電壓高達4.2V 的串聯連接電池。LTC6804 有 6 種工作模式可用，以優化更新率、分辨率和內置 3 階噪聲濾波器的低通響應。在最快速模式，所有電池都可以在 290μs 內完成測量。通過凌力爾特專有兩線 isoSPI™ 接口，多個 LTC6804 可以長距離互連并同時工作。
每個 LTC6804 都包括一個集成的 isoSPI 接口，以提供抗高達 1Mbps RF 噪聲的性能。僅用雙絞線和一個簡單的脈沖變壓器，isoSPI 接口就支持長達 100 米的傳輸距離。驅動電流和信號門限用兩個電阻器配置，從而允許系統針對電纜長度和信噪比性能而優化。要連接 isoSPI 與外部 SPI 器件，例如微處理器，可使用凌力爾特的 LTC6820 isoSPI 收發器。LTC6820 是 LTC6804 的伴隨器件，實現 isoSPI 和 SPI (串行外設接口總線) 之間的轉換。有兩種通信選項可用。使用 LTC6804-1 時，多個器件以 isoSPI 菊花鏈方式連接，一個主處理器連接用于所有器件。使用 LTC6804-2 時，多個器件并聯連接至主處理器，每個器件單獨尋址。LTC6804 用來最大限度降低功耗，尤其是在長期儲存時，這時電池泄漏是不可接受的。在休眠模式，LTC6804 從電池吸取不到 4μA 電流。通用 I/O 引腳可用來監視模擬信號 (例如電流和溫度)，并可同時用電池電壓測量捕獲 I/O 引腳信號。其他特點包括用長達兩小時的可編程平衡定時器對每一節電池進行無源平衡，甚至在 LTC6804 處于休眠模式時。LTC6804 連接溫度傳感器、ADC、DAC、EEPROM 等外部 I2C 器件。本機 EEPROM 可用來存儲串行化和校準數據，從而實現模塊化系統。LTC6804 在 -40°C 至 125°C 溫度范圍內進行了全面規定，包括一整套自測試功能，以確保不存在潛在故障隱患。為了實現這一目標，LTC6804 包括一個冗余電壓基準、擴展邏輯測試電路、導線開路檢測功能、一個看門狗定時器和串行接口數據包誤差校驗功能。
電動汽車 (EV) 和插入式混合動力汽車 (PHEV) 需要電池組提供較長的可用運行時間。這類電池組一般由電池模塊構成，每個模塊都有多達 12 節串聯疊置的鋰離子電池，提供一個約 40V 的電池模塊。由于電池運行時間決定了這類汽車的可行性，因此最大限度提高電池容量最為重要。電池總是可以做得更大，以延長行駛里程，但是這么做會增大汽車的重量、尺寸和成本。因此電動汽車 IC 設計師的目標是，找到讓現有電池運行更長時間的辦法。一種有效的方法是運用主動平衡。
凌力爾特明白，成功部署高壓電池系統需要小心謹慎地用電子系統監視和控制高壓電池串中的每一節電池。對于在多種環境條件下提供多年服務而言，這是必需的。凌力爾特不斷改進最新電池組監視技術，目前正在開發多種最新和先進的高壓電池產品。
Q2.您覺得新能源汽車目前在市場推廣方面還存在著哪些挑戰? 應該從哪些方面去解決這些問題?
答：最近對新能源汽車擁有者的調查顯示，在成本和環境影響方面，這類汽車使用便利，駕駛體驗好，在成本和環境影響方面，優勢比以前了解的還大。此外，新能源汽車擁有者表示高度滿意，而且有可能再次購買新能源汽車。這些擁有者體驗可以用來更好地進行市場宣傳。
Q3.您認為應該采取哪些措施以應對新能源汽車電池所面臨的問題（成本、充電效率、安全等）?
答：凌力爾特公司是一家高性能模擬半導體制造商。我們致力于開發支持新能源汽車的產品，因為我們知道，高性能電池管理電子系統至關重要，可最大限度全面釋放電池組的潛力。電池管理電子系統的成本在整個電池系統中占比很小，但是能夠幫助電池系統在壽命期內顯著增大容量。電池管理電子系統的價值主張很明確，但是也許尚未得到充分理解。
Q4.對于中國新能源汽車市場發展有怎樣預期? 貴公司在中國市場有著布局?
答：我們預計中國市場會繼續顯著增長，尤其是在全電動汽車及公交車領域。凌力爾特公司熱切關注中國市場，提供為大型汽車電池系統而設計的產品。凌力爾特 LTC6804 提供業界最佳測量準確度。這對展現極度平坦放電曲線的電池化學組成尤其有用，例如磷酸鐵鋰，中國的汽車行業常用這種化學材料。集成的 isoSPI 串行接口還支持模塊化設計，從而使中國制造商能夠基于這些模塊設計多種尺寸的電動汽車電池組。憑借 isoSPI，這些模塊能夠采用具高壓隔離和高抗噪性的菊花鏈式連接，而且相互間隔可長達 100 米。就大型系統而言，這允許電池分布在電動汽車平臺的各處。最后，凌力爾特提供開箱即用式硬件設計，并提供一個軟件開發平臺。這使設計師能夠利用成熟技術快速啟動其開發項目。
Q5.相較于傳統汽車，新能源汽車是否帶動了半導體器件的需求? 如有，主要表現在哪些器件方面的需求?
答：電氣化是整個汽車行業正在經歷的一個現象。可以很方便地買到的電子動力傳動系統正在加速新能源汽車領域的電氣化過程。凌力爾特公司關注多種面向電動汽車和內燃機汽車的電子應用。
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