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(hào)調(diào)理產(chǎn)品部? 高級(jí)產(chǎn)品市場(chǎng)工程師

Q1.在新能源汽車?(EV/HEV)?領(lǐng)域，貴公司可以提供哪些技術(shù)或者解決方案??相比同類型方案，貴公司的產(chǎn)品有哪些優(yōu)勢(shì)？有沒有新產(chǎn)品的研發(fā)計(jì)劃??可否分享?

答：凌力爾特公司提供一系列多節(jié)、高壓電池組監(jiān)視器。這些監(jiān)視器是完整的電池監(jiān)視?IC，兼有多種復(fù)雜功能，例如精準(zhǔn)?ADC、精確電壓基準(zhǔn)、高壓多路復(fù)用器和串行接口，以允許監(jiān)視?12?節(jié)串聯(lián)連接電池的電壓。當(dāng)串聯(lián)疊置時(shí)，這些監(jiān)視器允許測(cè)量一個(gè)大型高壓系統(tǒng)中每一節(jié)電池的電壓。

凌力爾特最先進(jìn)的電池組監(jiān)視器是?LTC6804。這款第三代?IC?具?16?位分辨率和高于?0.04%?準(zhǔn)確度，可測(cè)量多達(dá)?12?節(jié)、電壓高達(dá)4.2V?的串聯(lián)連接電池。LTC6804?有?6?種工作模式可用，以優(yōu)化更新率、分辨率和內(nèi)置?3?階噪聲濾波器的低通響應(yīng)。在最快速模式，所有電池都可以在?290μs?內(nèi)完成測(cè)量。通過凌力爾特專有兩線?isoSPI??接口，多個(gè)?LTC6804?可以長(zhǎng)距離互連并同時(shí)工作。

每個(gè)?LTC6804?都包括一個(gè)集成的?isoSPI?接口，以提供抗高達(dá)?1Mbps?RF?噪聲的性能。僅用雙絞線和一個(gè)簡(jiǎn)單的脈沖變壓器，isoSPI?接口就支持長(zhǎng)達(dá)?100?米的傳輸距離。驅(qū)動(dòng)電流和信號(hào)門限用兩個(gè)電阻器配置，從而允許系統(tǒng)針對(duì)電纜長(zhǎng)度和信噪比性能而優(yōu)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(fā)器。LTC6820?是?LTC6804?的伴隨器件，實(shí)現(xiàn)?isoSPI?和?SPI?(串行外設(shè)接口總線)?之間的轉(zhuǎn)換。有兩種通信選項(xiàng)可用。使用?LTC6804-1?時(shí)，多個(gè)器件以?isoSPI?菊花鏈方式連接，一個(gè)主處理器連接用于所有器件。使用?LTC6804-2?時(shí)，多個(gè)器件并聯(lián)連接至主處理器，每個(gè)器件單獨(dú)尋址。LTC6804?用來最大限度降低功耗，尤其是在長(zhǎng)期儲(chǔ)存時(shí)，這時(shí)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(jiān)視模擬信號(hào)?(例如電流和溫度)，并可同時(shí)用電池電壓測(cè)量捕獲?I/O?引腳信號(hào)。其他特點(diǎn)包括用長(zhǎng)達(dá)兩小時(shí)的可編程平衡定時(shí)器對(duì)每一節(jié)電池進(jìn)行無源平衡，甚至在?LTC6804?處于休眠模式時(shí)。LTC6804?連接溫度傳感器、ADC、DAC、EEPROM?等外部?I2C?器件。本機(jī)?EEPROM?可用來存儲(chǔ)串行化和校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)模塊化系統(tǒng)。LTC6804?在?-40°C?至?125°C?溫度范圍內(nèi)進(jìn)行了全面規(guī)定，包括一整套自測(cè)試功能，以確保不存在潛在故障隱患。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，LTC6804?包括一個(gè)冗余電壓基準(zhǔn)、擴(kuò)展邏輯測(cè)試電路、導(dǎo)線開路檢測(cè)功能、一個(gè)看門狗定時(shí)器和串行接口數(shù)據(jù)包誤差校驗(yàn)功能。

電動(dòng)汽車?(EV)?和插入式混合動(dòng)力汽車?(PHEV)?需要電池組提供較長(zhǎng)的可用運(yùn)行時(shí)間。這類電池組一般由電池模塊構(gòu)成，每個(gè)模塊都有多達(dá)?12?節(jié)串聯(lián)疊置的鋰離子電池，提供一個(gè)約?40V?的電池模塊。由于電池運(yùn)行時(shí)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(zhǎng)行駛里程，但是這么做會(huì)增大汽車的重量、尺寸和成本。因此電動(dòng)汽車?IC?設(shè)計(jì)師的目標(biāo)是，找到讓現(xiàn)有電池運(yùn)行更長(zhǎng)時(shí)間的辦法。一種有效的方法是運(yùn)用主動(dòng)平衡。

凌力爾特明白，成功部署高壓電池系統(tǒng)需要小心謹(jǐn)慎地用電子系統(tǒng)監(jiān)視和控制高壓電池串中的每一節(jié)電池。對(duì)于在多種環(huán)境條件下提供多年服務(wù)而言，這是必需的。凌力爾特不斷改進(jìn)最新電池組監(jiān)視技術(shù)，目前正在開發(fā)多種最新和先進(jìn)的高壓電池產(chǎn)品。

Q2.您覺得新能源汽車目前在市場(chǎng)推廣方面還存在著哪些挑戰(zhàn)??應(yīng)該從哪些方面去解決這些問題?

答：最近對(duì)新能源汽車擁有者的調(diào)查顯示，在成本和環(huán)境影響方面，這類汽車使用便利，駕駛體驗(yàn)好，在成本和環(huán)境影響方面，優(yōu)勢(shì)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(gòu)買新能源汽車。這些擁有者體驗(yàn)可以用來更好地進(jìn)行市場(chǎng)宣傳。

Q3.您認(rèn)為應(yīng)該采取哪些措施以應(yīng)對(duì)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(dǎo)體制造商。我們致力于開發(fā)支持新能源汽車的產(chǎn)品，因?yàn)槲覀冎溃咝阅茈姵毓芾黼娮酉到y(tǒng)至關(guān)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(tǒng)的成本在整個(gè)電池系統(tǒng)中占比很小，但是能夠幫助電池系統(tǒng)在壽命期內(nèi)顯著增大容量。電池管理電子系統(tǒng)的價(jià)值主張很明確，但是也許尚未得到充分理解。

Q4.對(duì)于中國(guó)新能源汽車市場(chǎng)發(fā)展有怎樣預(yù)期? 貴公司在中國(guó)市場(chǎng)有著布局?

答：我們預(yù)計(jì)中國(guó)市場(chǎng)會(huì)繼續(xù)顯著增長(zhǎng)，尤其是在全電動(dòng)汽車及公交車領(lǐng)域。凌力爾特公司熱切關(guān)注中國(guó)市場(chǎng)，提供為大型汽車電池系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的產(chǎn)品。凌力爾特 LTC6804 提供業(yè)界最佳測(cè)量準(zhǔn)確度。這對(duì)展現(xiàn)極度平坦放電曲線的電池化學(xué)組成尤其有用，例如磷酸鐵鋰，中國(guó)的汽車行業(yè)常用這種化學(xué)材料。集成的 isoSPI 串行接口還支持模塊化設(shè)計(jì)，從而使中國(guó)制造商能夠基于這些模塊設(shè)計(jì)多種尺寸的電動(dòng)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?zhǔn)竭B接，而且相互間隔可長(zhǎng)達(dá) 100 米。就大型系統(tǒng)而言，這允許電池分布在電動(dòng)汽車平臺(tái)的各處。最后，凌力爾特提供開箱即用式硬件設(shè)計(jì)，并提供一個(gè)軟件開發(fā)平臺(tái)。這使設(shè)計(jì)師能夠利用成熟技術(shù)快速啟動(dòng)其開發(fā)項(xiàng)目。

Q5.相較于傳統(tǒng)汽車，新能源汽車是否帶動(dòng)了半導(dǎo)體器件的需求? 如有，主要表現(xiàn)在哪些器件方面的需求?

答：電氣化是整個(gè)汽車行業(yè)正在經(jīng)歷的一個(gè)現(xiàn)象。可以很方便地買到的電子動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)正在加速新能源汽車領(lǐng)域的電氣化過程。凌力爾特公司關(guān)注多種面向電動(dòng)汽車和內(nèi)燃機(jī)汽車的電子應(yīng)用。