上海雷卯丨60V是分水岭!深度解析轻型<span style='color:red'>电动车</span>(LEV)电池管理系统的关键防护技术
  近两年轻型电动车市场保有量持续走高,各类电气安全故障也随之频发。多地售后与实测数据显示:低压电动滑板车、简易电单车常因线路短路、静电干扰出现突然断电、通讯失灵问题;而电压超过60V的大功率电摩、电动三轮车、物流作业车,故障风险更为严峻 —— 高压回路绝缘老化引发底盘漏电、大电流通断产生电弧烧蚀器件、瞬态浪涌击穿采样与通讯芯片,轻则车辆趴窝、电控报错,重则引发电池热失控、人身触电安全事故。  与此同时,60V也是轻型电动车EMC(电磁兼容)合规的关键分界线:高压机动车类车型整车EMC属强制市场准入项,低压非机动车则侧重零部件级抗扰设计,合规要求差异直接影响产品上市门槛。  究其根源,多数故障都指向电池管理系统(BMS)防护设计与电压等级不匹配。不少设计方案忽略了60V这一关键电压分水岭,高低压车型混用防护器件、简化高压专属防护模块,最终埋下安全隐患。如何根据电压等级做差异化BMS防护设计,成为行业工程师必须攻克的核心难题。  一、轻型电动车高速发展,电压等级划分决定BMS安全设计  当下,电动自行车、电动滑板车、电动三轮车、高端电摩及场内物流代步车等轻型电动车(LEV)迎来规模化普及。这类车型凭借紧凑车身、低碳环保、灵活高效的特点,成为城市通勤、短途货运、休闲出行的主流选择。  电池系统是轻型电动车的核心动力源,而电池安全始终是行业设计的重中之重。行业内普遍以60V为关键电压分水岭,将轻型电动车电池系统划分为两大类别:Class A(电压<60V)、Class B(电压>60V)。两类电压平台的电气风险、布线要求、防护标准差异显著,直接决定了电池管理系统(BMS)的整体架构、防护器件选型与安全设计逻辑,也是整车电气安全设计的核心依据。  全品类LEV车型功率、电压、电流与应用场景总览:  二、核心架构对比:<60V 与>60V BMS整体架构差异  雷卯电子结合两类电压平台的BMS架构的差异,整理出两类电压平台七大防护节点的功能、硬件配置、电气参数完整对照表如下:  从 EMC 合规层面看,两类平台的强制要求也存在本质差异:  Class A(<60V):以电动自行车为代表,执行GB 17761-2024《电动自行车安全技术规范》,整车层面无强制无线电骚扰考核,EMC要求聚焦于BMS、控制器、充电器等零部件的抗扰性能。  Class B(>60V):属于机动车范畴,需强制满足GB 14023-2022《车辆、船和内燃机 无线电骚扰特性 用于保护车外接收机的限值和测量方法》、GB 24155-2020《电动摩托车和电动轻便摩托车安全要求》,并普遍参照GB/T 36282-2018《电动摩托车和电动轻便摩托车 电磁兼容要求》完成整车发射与抗扰全项验证;2027年起还将执行新版强制标准GB 34660-2026《道路车辆 电磁兼容性要求和试验方法》,合规要求将进一步升级。  从电气安全角度分析,大于60V高压回路更容易产生电弧、瞬态浪涌与漏电隐患,对保护器件的耐压、通流、抗干扰能力提出更高要求。针对高压场景下的各类电气风险,雷卯深耕车规级电路防护领域,在瞬态抑制、过流保护、高压隔离、静电防护等器件方向拥有成熟技术积累,可全方位匹配高低压LEV电池系统防护需求。  三、七大关键防护节点深度解析  雷卯电子结合上表中的七大核心防护节点,下面结合工况风险与防护需求,逐一解析并对应防护方案。  1. 主回路熔断器:短路会产生超大电流,易烧毁器件与线束。按需选用对应耐压、分断能力的熔断器,高压场景优先高规格产品。  2. 电池通断保护单元  功能:实现电池包与整车负载的可控连接、断开,配合BMS完成上电、下电、故障断电逻辑。  工况与威胁:大电流通断过程易产生电弧、电压尖峰,长期使用会造成器件老化、误动作。  ★<60V平台:采用多颗MOS管并联完成回路通断;  ★>60V平台:MOS管搭配高压直流接触器,承载更大电压与电流。  防护方案:搭配雷卯S-SMDJ(3KW)或5.0SMDJ(5KW)系列的车规级TVS吸收通断产生的电压尖峰,抑制电弧干扰;选用低内阻MOS管与高耐压直流接触器,提升回路稳定性。该设计可满足 GB/T 21437.2-2021《道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰第 2 部分:沿电源线的电瞬态传导》中对电源线瞬态尖峰、抛负载的抗扰要求。  3. 绝缘监测装置(IMD):仅高压系统(大于60V)配置,线缆老化、受潮易引发漏电。依靠固态继电器实现高低压隔离,保证监测信号精准可靠。该模块是高压机动车满足整车电气安全与EMC合规的必备单元,符合GB 24155-2020《电动摩托车和电动轻便摩托车安全要求》  4. 模拟前端&电芯均衡电路(AFE采样线)  功能:采集每串电芯电压、实现电芯主动/被动均衡,是BMS精准管理电芯状态的核心线路。  工况与威胁:采样引线易出现短路、过流、瞬时过压故障,会直接损坏采样芯片(AFE)与线束。  防护方案:采用自恢复保险丝(PPTC)实现采样线过流保护,搭配雷卯600W S-SMBJ系列车规级TVS抑制线路过压、浪涌,双重防护保障采样回路稳定。方案可通过GB/T 17626.5-2019《浪涌(冲击)抗扰度试验》行业通用等级测试,符合GB/T 38661-2020《电动汽车用电池管理系统技术条件》对采样回路的抗扰要求。  5. 电池包二级保护:电芯过充、过压会引发热失控。依据电压等级匹配对应规格三端保险丝,故障时彻底切断回路,是BMS终极硬件防护,也是GB/T 38661-2020中明确要求的电池安全配置。  6. 温度监测回路:电芯、功率器件异常发热易触发安全事故。依托NTC热敏电阻实现多点测温,配合BMS完成多级温控保护。  7. 通讯接口(CAN/LIN 总线)  功能:实现BMS与整车控制器、仪表之间的数据交互,传输电池电压、电流、温度、故障码等信息。  工况与威胁:车载环境存在大量静电(ESD)、电快速瞬变脉冲群(EFT)、浪涌干扰,极易造成通讯中断、芯片损坏、整车误报故障。  防护方案:全线标配ESD二极管阵列,吸收静电与瞬态浪涌,保护通讯接口芯片,保证CAN/LIN总线通讯稳定、数据传输无误。  CAN接口静电滤波防护方案:雷卯电子推荐采用多路集成器件SMC24Q或单路SD24CQ保护,电容<50PF,该方案可以保证信号完整性的同时,通过静电测试,符合 GB/T 17626.2-2018(等同IEC 61000-4-2)静电放电抗扰度等级4要求,可实现接触放电 30kV、空气放电 30kV;同时满足 GB/T 19951-2019《道路车辆 静电放电产生的电骚扰试验方法》(等同 ISO 10605)车载专用ESD测试规范。SMC24Q通过汽车级AEC-Q101认证。  LIN总线静电防护方案:雷卯电子推荐采用集成器件PESD1LIN保护,电容<20PF,可以保证信号完整性的同时,通过静电测试。符合GB/T 17626.2-2018(等同IEC61000-4-2)等级4标准,可达到接触放电30kV,空气放电25kV。LEV车型-电压-防护器件-标准精简速查表  四、器件选型避坑指南  1.CAN/LIN选型禁忌  信号通道优先选用低容值TVS/ESD,结电容建议≤50pF;禁止使用大功率电源类 TVS,高寄生电容会造成信号漂移、通信异常。  2.高低温环境适配  所有车载防护器件建议选用AEC-Q101车规级产品,满足- 40℃~125℃宽温工作要求,保障宽温环境下EMC性能稳定。  3.PCB 布局注意事项  ESD、TVS等防护器件需紧邻接口/采样端子摆放,缩短走线长度,避免干扰耦合;高压回路与低压信号回路分区布局,降低串扰风险,这也是EMC整改的核心布局原则。  4.IMD配套器件要求  高压IMD回路必须搭配无触点固态继电器,禁止使用普通机械继电器,防止电弧与漏电隐患,保障高压系统绝缘性能。  5.分级合规设计原则  <60V 低压车型需保障零部件抗扰能力;>60V机动车类车型必须按整车强制EMC、电气安全标准进行系统级设计,防护器件选型需同步匹配车规级测试标准,避免后期认证不通过。  结语  60V作为轻型电动车电池系统的电压分水岭,划分出两套有差异的BMS安全设计体系:低压平台侧重基础过流、温控保护,高压平台则叠加绝缘监测、高压隔离、电弧抑制等高阶防护要求。同时,60V也是EMC合规的分界线,低压车型侧重零部件可靠性,高压车型需满足整车强制EMC市场准入要求,合理的防护设计是产品安全与合规的双重保障。  电池安全是轻型电动车行业发展的底线,而专业的电路防护器件是BMS安全设计的核心支撑。雷卯依托多年车规级防护技术沉淀,深度匹配LEV行业高低压架构需求,可为电动两轮、三轮、休闲代步、场内物流等全品类轻型电动车客户,提供稳定、可靠、合规的一站式电池系统防护解决方案。
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发布时间:2026-06-30 10:00 阅读量:416 继续阅读>>
瑞萨电子丨电动出行数字仪表盘设计:适用于电动滑板车、自行车及城市<span style='color:red'>电动车</span>的 TFT 仪表系统
  为什么电动出行需要更出色的仪表盘  电动滑板车、电动摩托车以及紧凑型城市电动车的驾驶者每天都穿梭在拥挤的城市交通中,行程短、启停频繁,因此在做出快速决策时高度依赖仪表盘。他们需要在小尺寸的显示屏上即时查看续航里程、电池健康状态以及各类警告,这些显示屏还经常暴露在强烈阳光和各种天气下。与此同时,OEM厂商必须在严格控制成本、功耗和空间布局的前提下,还能为骑行者和车队运营方提供连接与通信功能。    现代电动出行仪表盘,骑行者真正期待什么?  无论是个人骑行者还是配送人员都希望他们的“数字仪表盘”更像一部简化版智能手机,而不是传统的机械仪表。  清晰显示续航与电量状态:紧凑型薄膜晶体管(TFT)显示屏需要一目了然地显示车速、电池电量以及预估剩余续航里程,并在白天强光和夜间骑行条件下都具备良好的可读性。  充电与电池健康可视化:通过简洁的图标界面显示充电状态、故障信息和维护提示,有助于建立用户信任,尤其是在共享或频繁更换使用者的车队车辆场景中更为重要。  轻量级连接能力:支持Bluetooth®和Wi-Fi®,实现手机配对、应用集成以及基础导航功能,正逐渐成为标配,即便是在入门级电动滑板车和电动自行车上也日益普及。  基于TFT的数字仪表盘可完全满足这些需求,因为同一硬件平台仅需通过软件调整和界面设计变化,即可扩展应用于多种车辆类型。  面向日常电动滑板车的高性价比TFT仪表盘  对于通勤电动滑板车、配送滑板车、电动自行车以及小型货运三轮车而言,成本与能效几乎决定了每一项设计选择。我们的具有远程信息处理功能的低成本TFT仪表盘解决方案采用以MCU为核心的架构,在保持电子系统紧凑设计的同时,仍可提供现代化的用户体验。  在典型的电动出行应用中,具备图形处理能力的车规级微控制器可直接驱动小尺寸彩色TFT显示屏,并渲染2D/2.5D车速、电量状态、续航里程及告警指示。  双车辆网络接口,如双CAN,将仪表盘连接至电机控制器、电池管理系统及辅助ECU,同时保留独立的诊断通道,用于售后诊断工具接入。  集成式远程信息处理选项(Wi-Fi镜像、Bluetooth Low Energy、以太网、GPS以及可选4G)无需额外的通信盒,即可在同一设计中实现手机配对、基础导航及车队追踪功能。  车规级高清(HD)视频链路通过单对双绞线连接低成本模拟后视摄像头,为配送滑板车和轻型货运车辆提供简单的后视功能,且成本影响极低。  具有AI就绪远程信息处理功能的  可扩展型TFT仪表盘  在基础的MCU仪表盘与完整Android驾驶舱系统之间,部分电动出行平台需要更丰富的图形、内建远程信息处理功能,以及面向未来智能化升级的扩展空间,同时又无需引入Linux或Android系统栈。我们的配备蓝牙音频和远程信息处理功能的TFT仪表盘解决方案正好定位于这一中间层,它采用双核RA8P1微控制器,并集成片上神经网络处理单元(NPU),支持边缘侧智能分析。  该配置包含以下特性  双核RA8P1微控制器在单芯片上同时运行主仪表应用与远程信息处理功能,降低整体系统成本与电路板复杂度。  片上NPU使系统能够支持AI就绪的应用场景,例如本地异常检测、使用数据分析或预测性维护,在边缘侧即可完成处理,而无需依赖云端连接。  提供示例应用软件和固件,可采用裸机C语言开发,或基于Azure RTOS或FreeRTOS等RTOS,帮助快速启动开发,无需具备Linux/Android相关经验。  参考板上集成了即用型连接接口,包括CAN、Wi-Fi、Bluetooth Low Energy、GPS和GSM 4G,可简化车队追踪、远程诊断以及基于智能手机的服务功能集成。  该平台支持类似手机的用户界面,可兼容Qt、Crank、Segger和LVGL等主流HMI框架,使在紧凑型TFT屏上实现现代化图形界面和丰富视觉呈现变得更加容易。  面向功能丰富型城市电动车的互联驾驶舱  部分城市电动车以及高端电动摩托车已不再满足于基础仪表系统,而是作为导航、丰富HMI以及基于应用服务的核心枢纽。我们的Android系统互联车载仪表盘解决方案面向此类场景,采用基于SoC的架构设计,可扩展至多显示屏配置,支持完整的互联驾驶舱体验。  该配置包含以下特性  采用多核处理架构的R-Car车规级SoC,可驱动主仪表系统,并可根据需求扩展至中控或乘客显示屏,支持复杂图形、地图和多媒体。  由Android承载信息娱乐与互联应用,同时配合实时运行环境,确保车速显示、警告提示及其他安全关键型仪表功能具备确定性响应。  内置Wi-Fi、蓝牙和可选LTE连接,实现OTA升级、共享出行及车队管理服务,同时支持更深层次的智能手机集成。  车载网络如CAN/CAN FD和Ethernet传输动力总成、电池电量和底盘数据,为驾驶员和骑手提供先进的能量可视化和场景感知告警功能。  推动新一代电动出行仪表系统发展  电动滑板车、电动自行车以及紧凑型城市电动车的持续演进,源于市场对更高效率、更强互联能力以及更友好骑行体验车辆的需求。通过将成本优化的MCU架构TFT仪表系统与可扩展的Android驾驶舱方案相结合,制造商能够在整个电动出行产品线中实现清晰显示、互联能力与系统性能之间的最佳平衡。  借助经过验证的应用设计,例如我们的具有远程信息处理功能的低成本TFT仪表盘和Android系统互联车载仪表盘,有助于降低设计风险,并加速新一代数字仪表系统的上市进程。  如需了解更多瑞萨成功产品组合,请访问renesas.com/win。
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发布时间:2026-04-03 09:45 阅读量:1117 继续阅读>>
捷捷微电JCT151F-650R可控硅为雅迪<span style='color:red'>电动车</span>充电安全保驾护航
  在电动车普及率持续攀升的今天,充电安全已成为用户关注的核心焦点。近日,行业领导品牌雅迪在其新一代智能充电器中,采用了捷捷微电JCT151F-650R高性能可控硅,专门用于输出端反接保护电路,以650V耐压、12A通流的强悍规格,为充电安全筑起一道“硬核防线”。  电动车的日常使用中,充电接口频繁插拔,难免出现误操作或接口老化导致的接触不良。若在通电状态下正负极意外反接,瞬间产生的反向电流可能损坏电池管理系统,甚至引发危险。  捷捷微电JCT151F-650R在此关键保护电路中扮演着“高速开关”的角色。一旦检测到输出反接,它能在微秒级时间内迅速关断电路,有效阻断异常电流,从硬件层面彻底杜绝因反接可能导致的短路、过流等故障。  为何雅迪选择JCT151F-650R?  高耐压,更安全:650V的断态重复峰值电压,足以应对充电过程中各种复杂的电压波动与浪涌冲击,为系统预留充足的电压余量。  大电流,更稳定:12A的有效通态电流,确保在持续充电的大电流场景下,器件导通损耗低、发热小,稳定性与寿命显著提升。  TO-220F全绝缘封装:封装本身具备良好的绝缘性与散热性,无需额外绝缘垫片,简化生产安装流程,同时提升整机安全等级与散热效率。  安全无小事,选对“守护芯”  雅迪充电器采用捷捷微电JCT151F-650R,体现了品牌对产品安全性的极致追求。在电动车充电器这类关乎用户生命财产安全的产品中,核心保护元器件的选择,直接决定了产品的安全基线。  捷捷微电的功率半导体器件,已在家电、充电电源、工控及汽车电子等领域获得广泛应用。公司始终致力于通过高可靠性、高一致性的产品,为行业领先客户的关键设计与创新赋能。
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发布时间:2025-10-17 11:57 阅读量:1274 继续阅读>>
锂电池<span style='color:red'>电动车</span>新国标规范下,维安充电器方案亮点有哪些?
  为保护消费者安全以及净化市场,2024年4月25日,《电动自行车用锂离子蓄电池安全技术规范》正式发布,并且明确从2024年11月1日起将会正式实施,所有的锂电池和充电器都必须通过3C认证,才可以生产和销售。  GB43854  锂电池电动车新国标充电器“强制性国家标准”  该标准从单体电池和电池组两个层面规定了锂电电动车的安全要求和试验方法,主要考虑了过充电、过放电、外部短路、热滥用等安全要求。对于锂电池充电器的设计在满足多项技术标准和安全规范之外,根据厂商定制化需求,其智能化要求也有所提升。  基于新国标锂电充电器相关标准和规范,维安研发人员利用自研产品AC-DC控制器WD1092BAPT和可编程智能管理充电芯片WHA19003F4M7开发了一款基于一级半PFC反激AC-DC拓扑的锂电电动车充电器方案,实物如下图所示:  特征:  维安新国标锂电充电器方案  整机效率  ≥88.0%,包括可控硅和风机的功耗  高EMI裕量  传导和辐射骚扰 裕量≥10 dB  低成本  初级方案巧妙使用一级半和合封功率  MOSFET技术,次级同样采样集成LDO、  恒压恒流模块及可编程功能的智能管理  充电IC,大大减少了外围元件数量以及  布线复杂度,整体方案成本和性能具备  明显优势  保护功能  本方案设置了多种异常工作状态的检测  和保护功能,次级智能充电管理IC具备  过温、过压、风扇堵转这几种异常状态  的指示功能和保护功能,并同时具有可  供客户定制的充电器智能开发平台,整  体方案灵活性具有明显优势  输入输出规格  输入电压  180-240V/AC (输入最低电压165V/AC,  输入最高电压264V/AC)  输出规格  60V/3A (输出最低27V/3A,输出最高60V/3A)  功率因数PF  0.75  整机效率  ≥88.0 %  方案设计及优势  1  锂电充电管理模块设计  为满足新国标充电器强制性“通讯协议”充电这一要求,本方案的次级控制器采用了一款高度可编程数模混合智能充电管理芯片WHA19003F4M7,其内置的恒压恒流控制模块实现了对充电器对锂电池充电过程的精准控制以及充电异常行为的提醒和保护功能,从而提高了锂电池的使用寿命,以及充电过程的可靠性。  充电电压经由输出端分压网络得到的电压与内置的2.5V电压源相比较作为输出电压控制信号以及系统反馈信号,充电电流经由采样电阻取得的电压与控制器内置的50mV电压源作为输出电流控制信号以及系统反馈信号。  锂电池充电逻辑如下图2所示,该方案具备开机自检、修调模式、异常保护等功能,且具备明显的状态灯和风扇指示功能,符合新国标充电协议要求。  另外,次级控制器WHA19003F4M7提供一线通、485等协议接口,可根据客户需求定制具体化协议以及关键参数修调功能,输出电压精度在50mV以内,并同时提供充电器开发平台供客户使用,平台界面如图3。  智能化开发平台界面示意图  该平台同时具备铅酸蓄电池和锂电池两种充电协议,用户可根据实际电池充电需求配置充电模式分段式的关键参数,生成充电管理代码,提高了WHA19003F4M7在客户端的使用灵活性以及电池充电多样化的适配性。  此外,根据如上图2所示的锂电池充电逻辑状态机示意图,为保证充电器使用过程的安全性和可靠性,本方案智能化设置了过温、过压、风扇堵转等异常状态的保护动作,详情如表1所示。  功率模块方案设计  新国标充电器方案的初级部分采用维安自研产品WD1092BAPT作为AC-DC PWM控制器,具备宽压输入、低功耗、高效率等特性。  WD1092BAPT内置的650V/0.85Ω 高功率MOSFET作为该部分的高频开关。充电器轻载或空载工作时,WD1092BAPT处于Burst模式以减小开关损耗,从而降低了待机功耗,提高了轻载效率;工作于正常负载模式时,WD1092BAPT采用电流模式控制技术,内置软驱设计不仅优化EMI特性,也提高了整机效率。  WD1092BAPT同时具备过流保护(OCP)、过载保护(OLP)、过温保护(OTP)、过压保护(OVP)等功能,大大提高了整机的可靠性。  总结  本方案设计的电动车新国标锂电充电器支持最大功率180W充电,具有整机效率高、低成本、充电平台定制化、高灵活性定制充电需求等优势。
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发布时间:2024-12-02 13:39 阅读量:2009 继续阅读>>
解决方案 | 瑞萨三合一驱动单元方案,助力<span style='color:red'>电动车</span>轻盈启航
  如今,电动汽车驱动器正在从传统的分布式系统过渡到集中式架构。  在传统的电动汽车设计中,逆变器、车载充电器、DC/DC转换器等关键部件往往采用分布式布局,各自独立工作,通过复杂的线束相互连接。这种设计方式不仅繁杂笨重,且维护起来也异常复杂。在这种情况下,X-in-1技术应用而生。X-in-1技术是一种动力传动系统的集成技术,‌旨在将多个动力传动组件集成到单一的系统中,‌以提高整体性能、‌减少体积和重量。‌  基于X-in-1技术,瑞萨推出三合一电动汽车单元解决方案,该方案将多个分布式系统集成到一个实体中,包括车载充电器,牵引电机控制,以及DC/DC转换器。这种集成极大简化了车辆组装难度,同时也降低了系统成本。  该方案采用适用于HEV/EV电机控制的高端车载微控制器RH850/C1M作为核心控制。RH850/C1M的内部旋转变压器/数字转换器(RDC2)和增强电机控制单元(EMU2)可降低CPU负载,只需与CPU进行少量交互即可有效控制电机。在MCU供电方面,方案采用RAA270000KFT电源管理IC。其包含两个集成的电流模式DC/DC转换器、四个低压差线性稳压器和两个线性跟踪器,实现了稳压器的过压、欠压检测等多种检测和诊断功能。  在负载电源转换的设计中,本方案采用PFC+LLC架构,并搭载TP65H035G4WS 650V 35mΩ氮化镓FET、RBA250N10CHPF-4UA02 MOSFET、ISL28214运算放大器以及ISL81802双通道同步降压控制器。  其中,ISL81802是一款双通道同步降压控制器,采用峰值电流模式控制,两个输出具有相位交错功能。每个输出都有配备了电压调节器、电流监视器和平均电流调节器,以提供独立的平均电压和电流控制。内部锁相环(PLL)振荡器可确保100kHz至1MHz的精确频率设置,并且振荡器可与外部时钟信号同步,以实现频率同步和相位交错并联应用。  在牵引逆变器的设计上,本方案采用RBA250N10CHPF-4UA02 MOSFET和ISL78434半桥NMOS FET驱动器。ISL78434半桥NMOS FET驱动器具有双独立输入,可分别用于控制高侧和低侧驱动器,能够为每个栅极驱动器提供独立的拉电流和灌电流引脚。  随着电动汽车市场竞争的加剧,X-in-1技术的应用将变得更加广泛。在这一背景下,瑞萨将继续凭借其在微控制器(MCU)、电源管理IC、模拟与混合信号IC以及连接等领域的深厚积累,积极应对市场挑战,为电动汽车制造商提供全面的技术支持与产品服务。
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发布时间:2024-09-27 13:52 阅读量:2076 继续阅读>>
意法用于<span style='color:red'>电动车</span>辆旋转变压器的双运算放大器
  TSB582是意法半导体首款高压大电流双运算放大器,封装小巧(带裸露焊盘的SO8和带有裸露焊盘和表面可湿的DFN8)。我们的团队首先考虑将其用于电动车辆的旋转变压器,或具有高功率交流电机或无刷直流电机的其他应用(能将机械运动转换为电气数据),以确定电机位置并提高效率。此外,该运算放大器的尺寸以及与其他运算放大器的引脚兼容性使其成为一款出色的压电执行器通用器件。因此,我们在2023年全球嵌入式系统展上推出了TSB582并在驾驶模拟演示中展示了新款Toronto Technology Tour。  为什么旋转变压器在电动车辆中如此重要?  电机控制算法的精度  电动车辆必须仔细调整发送到每个电机的电流,以提供理想性能。例如,当电动车辆左转时,电机控制算法必须快速准确地驱动左右电机上的IGBT,以产生适当的扭矩,确保平稳的驾驶体验。同样,踩下油门时必须立即加速,了解车轮的确切位置将确保驾驶员能够轻松控制汽车。简言之,车轮的精确位置对电机控制算法至关重要。那么,为什么工程师倾向于使用旋转变压器而非编码器?  旋转变压器使用转子中的初级线圈。除了这个参考线圈外,定子中还有两个次级绕组,彼此呈90°放置。其中一个绕组被称为正弦绕组,因为系统报告其正弦振幅,而另一个是余弦绕组。简单来说,交流电通过初级线圈,在移动时,其电磁场激励次级绕组。通过测量每个绕组的电流变化,可以获得正弦和余弦函数。然后,程序可以通过正弦和余弦值应用反正切函数来获得转子的精确角度。  旋转变压器与电动车辆普及  从旋转变压器内部的基本概况可以看出,这款传感器速度快、性能稳定。由于机制和电子器件简单,也无需担心有棘手的故障出现。这也解释了为什么制造商都青睐于旋转变压器而非编码器。旋转变压器的耐高温特性使汽车制造商可以将旋转变压器放在离电机更近的地方,而不用担心工作条件。如此一来,也满足了制造商对于旋转变压器尺寸的要求。通过缩减设计和组件,团队便能创造出更强大、更易于使用的产品。因此,对旋转变压器作进一步的改进还可继续降低成本,使电动车辆更易购置。  为什么TSB582在旋转变压器中如此受欢迎?  优化材料清单  ▲旋转变压器图中的TSB582  了解了旋转变压器的工作原理,就很容易理解为什么工程师习惯在初级线圈上使用两个运算放大器。然而,TSB582提供两个通道,使设计人员仅需使用一个高电流运算放大器,从而将功率级减半并降低材料成本。此外,设计人员还可并行使用两个通道,将输出电流加倍至400 mA,以支持使用伺服电机或机械臂的工业应用。此外,TSB582还可与其他运算放大器实现引脚兼容,大大增加了其自身的实用性。只需进行一次鉴定即可用于多种设计,由此降低了研发的成本。  恶劣条件保护  旋转变压器的另一个重要优势是其耐用性。TSB582配有输出电流限制器以及短路和过温保护,有助于应对更为恶劣的条件。例如,对于热安全功能,器件会自动关闭输出功率级,使其冷却下来。一旦温度降至某一水平以下,便会重新启动。工程师不用操心添加安全措施,只要在规划极端条件时加以利用即可。意法半导体数据手册甚至包含了PCB布局建议和应用示例,以帮助设计人员开展工作。
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发布时间:2023-08-10 10:27 阅读量:2424 继续阅读>>
恩智浦S32K39一款为<span style='color:red'>电动车</span>牵引逆变器控制而生的MCU
  目前电动汽车市场发展迅猛,对提高电动汽车性能的需求也随之增加了。设计人员和汽车制造商需要加快产品上市速度,同时优先考虑如何提高效率和终端用户体验。另外,还要寻找合适的解决方案,开发包括电动汽车牵引逆变器在内的广泛应用,而这无疑是一个挑战。恩智浦S32K39 MCU是我们S32K系列的新成员,将提供优势解上述燃眉之急。  为什么S32K39 MCU适用于电气化  为了保证电动汽车的高性能,需要考虑很多因素,包括电池管理、高效电机驱动、快速充电和整个电网的负载平衡等。恩智浦广泛的电气化解决方案一直在整个生态系统中提供高效的控制,即将推出的S32K39也不例外。  S32K39 MCU系列专为满足电动汽车牵引逆变器控制需求而创建。它具有多个令人印象深刻的优势,包括强大的性能、广泛的集成、可靠的联网功能、高级信息安全和功能安全功能。因此,它能够精准地控制牵引逆变器,而牵引逆变器在电动汽车的正常运行、电池的性能以及驾驶体验方面又发挥着至关重要的作用。  该系列MCU具有广泛适用性,也可用于牵引逆变器控制之外的各种电动汽车应用,包括电池管理(BMS)、车载充电(OBC)和DC/DC转换。它们的信息安全和功能安全能力超越了传统的汽车MCU,而且还支持硬件隔离、时间敏感网络(TSN)和高级加密等技术,与区域汽车电子电气架构和软件定义汽车兼容。  S32K39与众不同的特性  S32K39 MCU是高性能S32K系列的一员。S32K39 MCU具有与众不同的特性,可处理两个牵引逆变器。它们搭载了4个锁步对排列的320MHz Arm Cortex-M7内核、两个可分锁步内核、两个电机控制协处理器和一个数字信号处理器(DSP)。它们能够支持两个200kHz的控制回路,这两个回路与IGBT以及SiC和GaN电源开关搭配工作,以提高能效并实现更高的开关频率。这有助于减少电机的尺寸、重量和成本,并扩大驱动范围。此外,它们有高达6MB的内置闪存和800KB的SRAM。该MCU具有经过ISO/SAE 21434认证的网络安全,开发流程符合ISO 26262功能安全流程标准。  S32K39内置了硬件安全引擎(HSE),使用公钥基础架构(PKI)和密钥管理实现可信启动、安全服务和安全无线(OTA)远程升级。另外,它还有两个电机控制协处理器和NanoEdge?高分辨率脉宽调制(PWM),可实现更高的性能和精准控制。对于旋转变压器励磁,它们的多通道模拟配有SAR和∑-ΔA/D转换器,以及比较器和正弦波发生器。S32K39集成了模拟功能,还支持安全软件解析器,无需分立组件和解析器到数字转换器等外部组件,可节省成本。  S32K39框图  S32K39 MCU在电动汽车中的应用  S32K39 MCU既支持传统的绝缘栅极双极性晶体管(IGBT),也支持新推出的碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)技术。它们可以独立运行,能够管理两个驱动转换器。此外,它们还可以通过TSN作为远程智能执行器来驱动3个或4个电机。如果与恩智浦S32E实时处理器结合使用,它们可以作为电动汽车推进域的控制中心,控制两个额外的推进逆变器。这种功能支持汽车制造商通过4个电机来提高车辆性能和操控性。  当与恩智浦FS26安全系统基础芯片(SBC)和恩智浦GD3162高压隔离栅极驱动器结合使用时,S32K39 MCU可作为ASIL D应用的双牵引转换器解决方案。FS26 SBC为系统供电并确保隔离式安全监测,而GD3162栅极驱动器则提供可调动态栅极强度以适应不同的驱动情况和PWM死区时间强制执行,从而减少开关损耗并提高效率。此外,还有响应迅速的错误保护机制。  系统供货情况  主要客户现在可以使用工程样片、评估板以及一系列全面的软件支持与工具。可与S32K39 MCU配套工作,S32K39 MCU可与恩智浦FS26 SBC及高级高压隔离栅极驱动器GD3162结合使用,为安全的逆变器控制系统提供可调节动态栅极强度控制。对于牵引逆变器开发,二者均支持最高级别的功能安全等级(ASIL D)。该产品计划于2024年初发布并量产。
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发布时间:2023-07-05 10:42 阅读量:2012 继续阅读>>
比亚迪获英国大单3年售5000辆<span style='color:red'>电动车</span>
罗姆的第4代SiC MOSFET,助力<span style='color:red'>电动车</span>延长续航里程和系统的小型化
  全球知名半导体制造商罗姆(总部位于日本京都市)的第4代SiC MOSFET和栅极驱动器IC已被日本先进的汽车零部件制造商日立安斯泰莫株式会社(以下简称“日立安斯泰莫”)用于其纯电动汽车(以下简称“EV”)的逆变器。  在全球实现无碳社会的努力中,汽车的电动化进程加速,在这种背景下,开发更高效、更小型、更轻量的电动动力总成系统已经成为必经之路。尤其是在EV领域,为了延长续航里程并减小车载电池的尺寸,提高发挥驱动核心作用的逆变器的效率已成为一个重要课题,业内对碳化硅功率元器件寄予厚望。  罗姆自2010年在全球率先开始量产SiC MOSFET以来,在SiC功率元器件技术开发方面,始终保持着业界先进地位。其中,新推出的第4代SiC MOSFET改善了短路耐受时间,并实现了业界超低的导通电阻。在车载逆变器中采用该产品时,与使用IGBT时相比,电耗可以减少6%(按国际标准“WLTC燃料消耗量测试”计算),非常有助于延长电动汽车的续航里程。  日立安斯泰莫多年来一直致力于汽车用电机和逆变器相关的先进技术开发,并且已经为日益普及的EV提供了大量的产品,在该领域拥有骄人的市场业绩。此次,为了进一步提高逆变器的性能,日立安斯泰莫首次在主驱逆变器的电路中采用了SiC功率器件,并计划从2025年起,依次向包括日本汽车制造商在内的全球汽车制造商供应相应的逆变器产品。  未来,罗姆将作为SiC功率元器件的领军企业,不断壮大产品阵容,并结合能够更大限度地激发元器件性能的控制IC等外围元器件技术优势,持续提供有助于汽车技术创新的电源解决方案。
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发布时间:2022-12-28 14:05 阅读量:3216 继续阅读>>
海凌科功耗低至6uA的蓝牙模块HLK-B40 <span style='color:red'>电动车</span>和电池系统应用案例
  蓝牙技术应用以每年9%的速度稳定增长,尽管最近三年全球遭遇新冠疫情的影响,但是蓝牙市场已经在2022年开始恢复。在我们的生活中,耳机、手表、电表、电动车和电池等等产品的智能化应用都和蓝牙技术脱不开关系。  蓝牙市场是个无比庞大的市场,蓝牙技术一直是海凌不断深入研发的赛道之一。HLK-B40蓝牙模块以其小体积、低功耗、传输距离远等特点,深受客户的青睐,有多款成熟的开发定制方案。  B40产品特点  HLK-B40是海凌科研发的一款主从一体BLE5.1双模蓝牙模块,最多可连接20个设备,主频48Mhz,超小体积仅14X9.5X2mm,最大发射功率10dBm,接收灵敏度-95dBm,睡眠状态下功耗低至6uA,支持透传模式和AT命令模式,可搭配APP使用,供电方式电池供电和电源供电二选一,支持OTA升级,高性能高性价比。  B40电动车APP应用案例  基于HLK-B40蓝牙模块开发的电动车APP方案,能够实现用户ID与车辆绑定、车辆自检和实时车速定位等功能。  通过蓝牙模块HLK-B40,以手机app作为人机交互的接口,用户可以在APP上直接绑定电动车,快速检测电机温度过高、控制器通讯故障、仪表盘通讯故障、崔尔传感器故障等问题并及时反馈,实时记录并反馈车速、电池电量、车辆行驶里程等等重要信息,同时还可以通过APP控制车辆。  该电动车APP开发方案大大降低了电动车售后和维护的成本,让用户行驶过程中更安全更放心,给予用户更好的使用体验。  B40电池系统APP应用案例  基于HLK-B40蓝牙模块研发的电池系统开发方案,支持密码校验、读取设备信息和连接BLE蓝牙设备等功能。  HLK-B40蓝牙模块建立与电动工具电池包的交互信息,交互信息通过蓝牙与电池包连接获取,采集电池包的数据信息,根据数据信息,形成数据分析报告,并发送数据分析报告至用户终端,判断数据分析报告与预设数据报告是否一致。如果判断不一致,则形成警示信息。  根据得到的数据分析信息,让用户实时知悉电池的使用现状,包括可用电量、电流、电压、循环次数等等信息。基于这些信息,用户还可以在APP上快速个性化设置电池各项参数,把控电池的整体使用,也让用户对产品的使用和操作更加智能化和科学化。  主从一体BLE5.1蓝牙模块HLK-B40兼具功耗低至6uA,传输距离40-100m以及高性价比等优良特性,除了电动车和电池系统开发方案外,还拥有着水表、电表等多种成熟开发方案。
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发布时间:2022-11-28 10:52 阅读量:3560 继续阅读>>

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