我国汽车电子业现状及部分新技术探悉

　　部分降低碳排放的方案

　　ADI锂电池监控和保护系统

　　电池监控和保护系统推动混合动力汽车能源存储应用的发展，降低二氧化碳排放。ADI的锂电池监控和保护系统集成了电压、电流以及温度测量、信号隔离以及安全监控等在内的所有必需元器件，可满足锂电池制造商和电源系统设计师的各种需求。随着面向汽车领域的能源储存应用如混合动力汽车的发展，锂电池的应用日益普遍。

　　去年，ADI的 iCoupler数字隔离器已被三菱汽车采用，开发用于下一代“i-MiEV”全电动汽车的安全可靠和高效的锂离子电池供电系统。三菱汽车公司将这种汽车称为不会排放二氧化碳的终极生态汽车。i-MiEV 电动汽车完全采用电力能源，在充满电的情况下行驶距离为160公里，并提供三相充电系统，司机可以在家里用100V或 200V电压给电池充电，也可以在外面的快充站进行充电。

　　此外，ADI推出用于12V铅酸电池的第三代智能电池监测系统(ADuC703X)，目前其市场份额超过95%，该系统采用高性能ARM内核，用于蓄电池电压、电流以及温度的测量被广泛用于汽车的起停系统，这一系统差不多可以降低发动机8%左右的油耗，并降低CO2的排放。

　　凌力尔特高压电池监视器 IC

　　凌力尔特公司的LTC6802器件是市场上第一款准确的高压电池监视器 IC，于 2008 年 9 月已推出。LTC6802 得到了汽车制造商的广泛采用，并用于今天在路上行驶的量产汽车中。LTC6802 解决了一个非常难以解决的问题，即针对由一长串电池组成的高压电池组，非常精确地测量每节电池上的电压。这样的一长串电池实现了大功率、可再充电电池应用，如电动和混合电动汽车、小型摩托车、摩托车、高尔夫球推车、轮椅、小船、潜艇、叉车、机器人以及便携式医疗设备。今年 2 月，凌力尔特推出了第二代电池组监视器 LTC6803。该器件是一款完整的电池测量 IC，包括一个 12 位 ADC、一个精确的电压基准、一个高压输入多路复用器和一个串行接口。LTC6803 可以在极端温度以及电压可能超过 1000V 的环境中工作。

　　Microchip涡轮废气门系统电机控制方案

　　采用XLP技术的PIC单片机(MCU)提高车辆制动器、传感器、功率转换和BLDC电机控制相关解决方案的工作效率。涡轮增压机一直被用于从发动机中获取更多能量，并且不会像大排量发动机那样显著增加发动机的重量、耗油量和碳排放量。随着汽油直喷的日渐流行以及欧洲涡轮柴油机市场的增长，对涡轮增压机的需求在未来十年可能会翻番。政府在排放量和耗油量方面的新条例将进一步推动对涡轮增压机的这一需求。

　　涡轮增压机的工作方式为：将压缩空气注入气缸，压缩空气会排挤出气缸中的废气，并让更多燃油进入气缸。废气被用于驱动涡轮增压机内的涡轮机，而后涡轮机又驱动压缩机。随着发动机的速度提高，废气的压力不断增加，因而涡轮增压机产生的增压效果也随之加强。

　　涡轮增压机有利于实现低油耗和低排放量，因为能量是“按需”供应的。涡轮机仅在高加速度行驶期间启用，因此，正常行驶条件下的耗油量更低。根据一家领先的欧洲1级供应商提供的数据，用1.4升4缸涡轮增压汽油直喷系统代替传统1.8升4缸系统可减少25%的碳氧化物排放量。尽管传动系统的体积减小，但其性能并没有打折。

　　然而，发动机所能适应的增压量有一定限制。为调节废气的压力，系统中有一个废气门可在发动机转速较高时改变部分废气的方向，从而控制涡轮增压机的增压量。废气门通过转移一些废气来防止涡轮增压机内的压力过高，从而保护涡轮增压机(见图2)。

　　废气门可由简单的弹簧装置控制，但执行比较困难，涡轮机入口压力可能迫使废气门在低于预期水平的压力下开启。或者，可使用直流电机(有刷或无刷)来驱动致动器，以便更精准地控制废气门的开启，从而更严密地控制涡轮增压(见图3)。为在极端温度环境下工作的电机开发电子控制装置是嵌入式设计人员所面临的一项重要挑战。

　　Microchip提供可用于涡轮废气门系统的电机控制解决方案。嵌入式控制设计人员可使用PIC单片机针对有刷和无刷直流电机控制系统进行设计。系统中还会包括Microchip的线性稳压器以及非易失性存储器。涡轮废气门应用只是利用Microchip的技术减少油耗量和二氧化碳排放量的一个典型应用示例。

　　安森美LED汽车前照灯系统用电源镇流器及双LED驱动器NCV78663

　　高能效电源管理(如低压差线性稳压器、开关稳压器及MOSFET等)和LED照明驱动器可以降低废气排放、提升燃油经济性并增强照明。以汽车前照灯应用为例(见图4)，汽车LED前照灯要求支持从单个LED到多串LED，电压可高达60V;此外，还要求支持脉宽调制(PWM)调光(如用于示廓灯)、高集成度、高能效、LED串低电磁辐射、集成诊断及通信接口等。安森美针对LED汽车前照灯系统开发了NCV78663电源镇流器及双LED驱动器。NCV78663是一款智能电源系统级芯片(SoC)，也是先进的高可靠性、高能效、高集成度的LED驱动器，支持达2A电流，提供高于90%的总能效，驱动高达60V电压的多串LED，能以PWM调光维持色温及控制平均电流，使设计人员能够以一颗高集成度的SoC控制远光灯及近光灯、日间行车灯、转向指示灯及雾灯，所需外部组件极少，从而有效减少电能消耗，进而降低二氧化碳排放。