ADI：以前瞻性解决方案助力挑战下的新能源汽车市场

21ic讯 以电动/混合动力为代表的新能源汽车近年来取得了长足的发展，《节能与新能源汽车产业发展规划》已获中国国务院正式通过，明星车厂Tesla的出现更是让新能源汽车的未来显得无比光明，在这样的背景下，新能源汽车何时才能走入大众人家，未来发展趋势如何，都获得了购车一族的广泛关注。而相关半导体厂商的科技创新，是新能源汽车发展不可或缺的推动力量。我们特邀请来自全球领先的高性能信号处理解决方案供应商ADI公司汽车电子战略市场部应用经理沈飞先生，谈一谈半导体行业面对新能源汽车所带来的挑战与机遇。

沈飞，ADI公司汽车电子战略市场部应用经理

1.您对中国新能源汽车未来的发展持怎样的看法?相比美国、日本等海外市场，目前国内在推行新能源汽车时遇到的最大阻力和挑战有哪些?

沈飞：目前有几大因素制约了国内新能源汽车电子的发展，首先，目前我国具有自主知识产权的产品不多，同时国外汽车零部件公司在中国大量申请专利，利用专利技术主导中国汽车电子市场;其次，新能源汽车中的电池也是一个很大的挑战，如何改善电池的充电时间，使用寿命，减轻电池的重量，增加电池的续航能力等等，这些都是新能源汽车迫切需要而且必需要解决的问题。

就中国新能源汽车未来的发展而言，整车厂商与汽车电子解决方案供应商的合作将是一大趋势。未来，整车厂商与汽车电子解决方案供应商之间的合作将更加紧密，这体现在合作的层次和维度的增加。以ADI为例，ADI与奇瑞前瞻技术科学院合作建设“奇瑞—ADI联合实验室”，利用双方各自的优势，共同构建科技创新体系，加快科研成果和生产力之间的转化，以此应对新能源汽车发展对汽车厂商和汽车电子解决方案供应商提出的新要求与带来的新的挑战。

2.新能源汽车的出现给半导体厂商带来了哪些具体的技术挑战?请结合贵公司相关产品加以说明。

沈飞：电池技术是新能源汽车的重要驱动力。目前，新能源汽车中的电池对新能源汽车的发展带来很大的挑战。如何改善电池的充电时间、使用寿命、减轻电池的重量，增加电池的续航能力、降低成本、保证使用安全等等问题，都是新能源汽车迫切需要而且必需要解决的问题。

最近随着业界对电池电量计算的精度要求不断提高，越来越优异的电池工艺技术的出现，结果使得电池充放电曲线更加平坦，所以电池管理芯片需要拥有更高的测量精度。另外，由于锂电池的失效特性，电池管理系统的可靠性和安全性至关重要。国内厂商开始关注系统级的安全性设计，以及ISO26262标准的引入。在电池管理芯片领域，主流半导体厂商均在芯片中集成了越来越完备的故障报错机制、数据校验机制、以及冗余监控机制，以帮助客户实现更高等级的系统级安全。最后，很多厂商开始关注效率更高的主动式电池均衡，以降低电池管理模块的发热，节省电量消耗，这几个新的技术趋势，也正是ADI在电池管理芯片领域致力的方向。

在新能源汽车领域，ADI推广用于铅酸电池控制的芯片(ADuC703X)。在这一领域，ADI在欧美占有超过95%的市场份额。铅酸电池更多是使用在起停功能上面，相对来说把传统汽车的燃油使用效率提高。除了铅酸电池外，ADI也已经推出一系列可应用在混合动力车及纯电动车上面的锂电池监控和保护系统产品，该系统集成锂电池安全监控器,可以帮助用户实现故障安全电路,并为之构建安全环境的安全监控器件。这款全新的监控器为设计师提供了他们开发完整电池监控和保护系统前端所需的最终解决方案。AD7280A与AD8280为集成式解决方案，可监控六个电池单元的电压和温度输入，增强型的菊花链接口，可灵活匹配不同电池节数的电池包架构。该器件由电池组供电，可以针对过压、过温或欠压这三种状况中的任何一种提供共享式或单独式报警。ADI的iCoupler和isoPower系列数据和电源隔离器，具备优异的数据速率和功率消耗，同时满足隔离等级要求。这一套锂电池监控和保护系统解决方案可以应用于能源、工业和汽车应用的锂电池监控和保护系统。

3.根据《发展规划》，中国未来将以“三纵”(纯电动车、燃料电池汽车、混合动力汽车)和“三横”(电池、电机、电控)作为研发布局的核心。贵公司目前在电动/混合动力汽车方面重点关注哪些领域和产品?主要亮点有哪些?

沈飞：在微混动领域，ADI推广用于铅酸电池管理的系统级芯片(ADuC703X)。起停功能可以提高传统汽车的燃油使用效率。例如，汽车在等红灯的情况下，可以通过这个系统将发动机关掉以降低油耗。该系统需要对铅酸电池的状态进行精密监控，在这一领域，ADI在欧美占有超过95%的市场份额。

除了铅酸电池外，ADI也已经推出一系列可应用在中混/强混/插电式混合动力车及纯电动车上面的锂电池监控和保护系统产品，该系统集成锂电池安全监控器,可以帮助用户实现故障安全电路。这一系列的监控器为设计师提供了他们开发完整电池监控和保护系统前端所需的最终解决方案。基于AD7280A、AD8280、和iCoupler/isoPower隔离器件的解决方案，单组可监控六个电池单元的电压和温度，通过增强型的菊花链接口可灵活匹配不同电池节数的电池包架构。该器件由电池组供电，可以针对过压、过温或欠压这三种状况中的任何一种提供共享式或单独式报警。在提供业界领先的测量精度之外，该方案的冗余架构能帮助设计者提升整个系统的功能安全性和鲁棒性。同时，微秒级的测量速度和极低功耗，可以改善电池性能并延长续航时间。其中，iCoupler和isoPower系列数据和电源隔离器，具备优异的数据速率和功率消耗，同时满足隔离等级要求。另外，ADI的电流检测放大器AD82xx系列，和系统级芯片ADuC703x，可以实现基于shunt电阻的高精度电池电流测量。前者可使系统达到<1%的电流测量精度，后者可使系统达到<0.1% 的电流测量精度，从而大幅提高电池SOC的估算精度。该套方案可以替换昂贵的分立器件方案，降低功耗并减小系统空间。方案可以应用于能源、工业和汽车应用的锂电池监控和保护系统。