基于Infineon TC387+TLF35584+TLE9140+2ED4820+2ED2410的48V EEA方案
1886年,德國(guó)人卡爾·本茨用世界第一輛不用馬拉的三輪車,將人類帶進(jìn)了現(xiàn)代汽車工業(yè)時(shí)代。一百多年后的今天,汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)是現(xiàn)代工業(yè)的重要組成部分。汽車的種類也從傳統(tǒng)的油車,發(fā)展出油混、插混、增程、純電、燃料電池等各種類型。在現(xiàn)代科技的推動(dòng)下,汽車電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化飛速發(fā)展,汽車也不再是簡(jiǎn)單的代步工具。行業(yè)發(fā)展促使安全已不再是單一追求的目標(biāo),舒適、便捷、智能等各種高級(jí)需求也使汽車從機(jī)電產(chǎn)品朝著“電子產(chǎn)品”的方向發(fā)展。汽車電子電氣架構(gòu)(EEA)將各類傳感,決策,執(zhí)行部件整合,協(xié)調(diào)整車復(fù)雜、安全、有序的運(yùn)行,給使用者帶來(lái)良好的體驗(yàn)。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/202412/465865.htm乘用車低電壓系統(tǒng)演進(jìn)史
在汽車的發(fā)展歷程中,在1918-1950年代,6V低電壓系統(tǒng)曾是主流,當(dāng)時(shí)車載電器沒有如今的豐富,主要用電設(shè)備是電燈和啟動(dòng)機(jī);進(jìn)入1950年代開始,為了適應(yīng)大排量發(fā)動(dòng)機(jī)需要,出現(xiàn)6V+6V串聯(lián),也就是12V低電壓系統(tǒng)。之后隨著用電設(shè)備逐漸增加,6V低電壓系統(tǒng)開始滿足不了車用電器需求,逐漸的車窗、照明、點(diǎn)煙器等所有用電設(shè)備過(guò)渡成12V低電壓系統(tǒng)。隨著時(shí)代的發(fā)展,汽車整車電流也從早期50A左右增大到如今的250A左右。為了應(yīng)對(duì)日益增加的電氣化趨勢(shì),1990年代美國(guó)汽車工程師學(xué)會(huì)有過(guò)將乘用車低電壓提高到42V的構(gòu)思,也許是時(shí)機(jī)不成熟,42V系統(tǒng)最終失敗,但汽車的發(fā)展沒有停止;2010-2020年代,在日益增長(zhǎng)的車載負(fù)載需求以及嚴(yán)格的排放法規(guī)等共同因素的影響下,奧迪, 寶馬, 戴姆勒, 保時(shí)捷, 大眾等歐美車企聯(lián)合推出48V系統(tǒng),并發(fā)布了相應(yīng)的LV148系統(tǒng)規(guī)范。隨著2023年采用了48V系統(tǒng)的Cybertruck正式交付,48V電源系統(tǒng)再次成為眾多車企的關(guān)注焦點(diǎn)。
48V系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)
同樣負(fù)載需求下,提高電壓后,電流相應(yīng)變小,這樣的好處是降低線束損耗,提高車輛整體能效,增加續(xù)航里程。同時(shí)有機(jī)會(huì)減輕線束重量,獲得降低整車成本的效益。在應(yīng)對(duì)高功率負(fù)載方面,48V系統(tǒng)能滿足高功率用電設(shè)備需求,實(shí)現(xiàn)多元化需求,提高駕駛者與乘客的使用體驗(yàn)。當(dāng)然,48V系統(tǒng)作為未來(lái)新的發(fā)展方向,開始階段在研發(fā)設(shè)計(jì)、測(cè)試及推廣上,也許會(huì)遇到一些小插曲,但這些都不是問題,在汽車電子電氣架構(gòu)(EEA)演進(jìn)的大趨勢(shì)下,市場(chǎng)需求會(huì)解決一切。
智能功率器件的優(yōu)勢(shì)
在傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)中,機(jī)械繼電器負(fù)責(zé)在負(fù)載與電池之間進(jìn)行供電切換。當(dāng)繼電器觸點(diǎn)開合時(shí)會(huì)產(chǎn)生電弧,若考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠,選用的繼電器需要帶有滅弧功能,這會(huì)增加整機(jī)的成本。此外,隨著時(shí)間的推移,觸點(diǎn)老化不可避免,繼電器的預(yù)期壽命影響著整車的長(zhǎng)期可靠性。Infineon推出的智能功率器件產(chǎn)品,涵蓋了12V/24V/48V全部電壓范圍,可以在各電壓平臺(tái)下可靠的開關(guān)大電流負(fù)載。Infineon智能功率器件的一貫優(yōu)點(diǎn)是低導(dǎo)通電阻,低熱阻,大電流,高精度,診斷豐富,保護(hù)全面,產(chǎn)品種類齊全。除了高低邊開關(guān)之外,在更高電流的配電應(yīng)用上,設(shè)計(jì)采用了預(yù)驅(qū)+MOSFET的方案,均衡了實(shí)用性與性價(jià)比。新一代預(yù)驅(qū)2ED2410,2ED4820是專為大電流汽車應(yīng)用設(shè)計(jì)的柵極驅(qū)動(dòng)器,具有強(qiáng)大的柵極輸出能力,可并聯(lián)驅(qū)動(dòng)多個(gè)MOSFET,從而最大限度地降低傳導(dǎo)損耗。支持共源、共漏等背靠背結(jié)構(gòu);芯片提供多種保護(hù)機(jī)制包括供電欠壓過(guò)壓檢測(cè)、柵源欠壓檢測(cè)、漏源過(guò)壓檢測(cè);可配置過(guò)流保護(hù),集成過(guò)溫警告和保護(hù)等諸多診斷保護(hù)功能,非常適合汽車EEA應(yīng)用。
品佳集團(tuán)針對(duì)48V應(yīng)用的市場(chǎng)需求,開發(fā)了基于Infineon TC387+TLF35584+TLE9140+2ED4820+2ED2410的48V EEA方案。該方案將底盤、功放、熱管理等大功率負(fù)載分配在48V系統(tǒng),同時(shí)考慮12V到48V過(guò)渡階段的實(shí)際狀況,傳統(tǒng)的12V系統(tǒng)分配雷達(dá)、燈光、雨刮、門窗等車身小功率負(fù)載。同時(shí)預(yù)留了豐富的12V/48V負(fù)載通道,電流范圍從安培到百安培,同時(shí)12V系統(tǒng)和48V系統(tǒng)還可以獨(dú)立工作,便于滿足各種擴(kuò)展需求。
?場(chǎng)景應(yīng)用圖
?展示板照片
?方案方塊圖
?核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)
1. 安全性:欠壓過(guò)壓檢測(cè)、過(guò)流檢測(cè)、過(guò)溫檢測(cè)以及多種診斷與保護(hù),確保系統(tǒng)安全與穩(wěn)健 2. 靈活性:可配置過(guò)流保護(hù),兼容12V、48V低電壓平臺(tái) 3. 可擴(kuò)展:搭配不同的MOSFET可以實(shí)現(xiàn)不同功率等級(jí)的擴(kuò)展
?方案規(guī)格
1. 輸入:12V/48V 2. 輸出:48V100A、12V200A 3. 負(fù)載類型:支持阻性、容性、感性負(fù)載 4. 功能:支持照明、加熱、配電以及BLDC,BDC驅(qū)動(dòng),滿足新型電子電氣架構(gòu)對(duì)電動(dòng)汽車系統(tǒng)的需求
評(píng)論