凌力爾特公司因在電源產(chǎn)品領(lǐng)域擁有諸多專(zhuān)長(cháng)而引以為傲，并已花了多年時(shí)間努力地為汽車(chē)行業(yè)打造堅固、高效且小巧的電源�，F在，為了迎接即將來(lái)臨的挑戰，我們正向前躍進(jìn)以提供具備同類(lèi)最佳 EMI性能、極強堅固和出色創(chuàng )新之前所未有的解決方案。

下面就來(lái)看看，凌力爾特工程師介紹新能源汽車(chē)電池解決方案

被采訪(fǎng)人：

Greg Zimmer

凌力爾特公司  信號調理產(chǎn)品部  高級產(chǎn)品市場(chǎng)工程師

Q1.在新能源汽車(chē) (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(lèi)型方案，貴公司的產(chǎn)品有哪些優(yōu)勢？有沒(méi)有新產(chǎn)品的研發(fā)計劃? 可否分享? 

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

凌力爾特最先進(jìn)的電池組監視器是 LTC6804。這款第三代 IC 具 16 位分辨率和高于 0.04% 準確度，可測量多達 12 節、電壓高達4.2V 的串聯(lián)連接電池。LTC6804 有 6 種工作模式可用，以?xún)?yōu)化更新率、分辨率和內置 3 階噪聲濾波器的低通響應。在最快速模式，所有電池都可以在 290μs 內完成測量。通過(guò)凌力爾特專(zhuān)有兩線(xiàn) isoSPI™ 接口，多個(gè) LTC6804 可以長(cháng)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 1Mbps RF 噪聲的性能。僅用雙絞線(xiàn)和一個(gè)簡(jiǎn)單的脈沖變壓器，isoSPI 接口就支持長(cháng)達 100 米的傳輸距離。驅動(dòng)電流和信號門(mén)限用兩個(gè)電阻器配置，從而允許系統針對電纜長(cháng)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 isoSPI 和 SPI (串行外設接口總線(xiàn)) 之間的轉換。有兩種通信選項可用。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)器件單獨尋址。LTC6804 用來(lái)最大限度降低功耗，尤其是在長(cháng)期儲存時(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(lái)監視模擬信號 (例如電流和溫度)，并可同時(shí)用電池電壓測量捕獲 I/O 引腳信號。其他特點(diǎn)包括用長(cháng)達兩小時(shí)的可編程平衡定時(shí)器對每一節電池進(jìn)行無(wú)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 EEPROM 可用來(lái)存儲串行化和校準數據，從而實(shí)現模塊化系統。LTC6804 在 -40°C 至 125°C 溫度范圍內進(jìn)行了全面規定，包括一整套自測試功能，以確保不存在潛在故障隱患。為了實(shí)現這一目標，LTC6804 包括一個(gè)冗余電壓基準、擴展邏輯測試電路、導線(xiàn)開(kāi)路檢測功能、一個(gè)看門(mén)狗定時(shí)器和串行接口數據包誤差校驗功能。

電動(dòng)汽車(chē) (EV) 和插入式混合動(dòng)力汽車(chē) (PHEV) 需要電池組提供較長(cháng)的可用運行時(shí)間。這類(lèi)電池組一般由電池模塊構成，每個(gè)模塊都有多達 12 節串聯(lián)疊置的鋰離子電池，提供一個(gè)約 40V 的電池模塊。由于電池運行時(shí)間決定了這類(lèi)汽車(chē)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(cháng)行駛里程，但是這么做會(huì )增大汽車(chē)的重量、尺寸和成本。因此電動(dòng)汽車(chē) IC 設計師的目標是，找到讓現有電池運行更長(cháng)時(shí)間的辦法。一種有效的方法是運用主動(dòng)平衡。

凌力爾特明白，成功部署高壓電池系統需要小心謹慎地用電子系統監視和控制高壓電池串中的每一節電池。對于在多種環(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)最新電池組監視技術(shù)，目前正在開(kāi)發(fā)多種最新和先進(jìn)的高壓電池產(chǎn)品。

Q2.您覺(jué)得新能源汽車(chē)目前在市場(chǎng)推廣方面還存在著(zhù)哪些挑戰? 應該從哪些方面去解決這些問(wèn)題?

答：最近對新能源汽車(chē)擁有者的調查顯示，在成本和環(huán)境影響方面，這類(lèi)汽車(chē)使用便利，駕駛體驗好，在成本和環(huán)境影響方面，優(yōu)勢比以前了解的還大。此外，新能源汽車(chē)擁有者表示高度滿(mǎn)意，而且有可能再次購買(mǎi)新能源汽車(chē)。這些擁有者體驗可以用來(lái)更好地進(jìn)行市場(chǎng)宣傳。

Q3.您認為應該采取哪些措施以應對新能源汽車(chē)電池所面臨的問(wèn)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體制造商。我們致力于開(kāi)發(fā)支持新能源汽車(chē)的產(chǎn)品，因為我們知道，高性能電池管理電子系統至關(guān)重要，可最大限度全面釋放電池組的潛力。電池管理電子系統的成本在整個(gè)電池系統中占比很小，但是能夠幫助電池系統在壽命期內顯著(zhù)增大容量。電池管理電子系統的價(jià)值主張很明確，但是也許尚未得到充分理解。

Q4.對于中國新能源汽車(chē)市場(chǎng)發(fā)展有怎樣預期? 貴公司在中國市場(chǎng)有著(zhù)布局?

答：我們預計中國市場(chǎng)會(huì )繼續顯著(zhù)增長(cháng)，尤其是在全電動(dòng)汽車(chē)及公交車(chē)領(lǐng)域。凌力爾特公司熱切關(guān)注中國市場(chǎng)，提供為大型汽車(chē)電池系統而設計的產(chǎn)品。凌力爾特 LTC6804 提供業(yè)界最佳測量準確度。這對展現極度平坦放電曲線(xiàn)的電池化學(xué)組成尤其有用，例如磷酸鐵鋰，中國的汽車(chē)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計，從而使中國制造商能夠基于這些模塊設計多種尺寸的電動(dòng)汽車(chē)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式連接，而且相互間隔可長(cháng)達 100 米。就大型系統而言，這允許電池分布在電動(dòng)汽車(chē)平臺的各處。最后，凌力爾特提供開(kāi)箱即用式硬件設計，并提供一個(gè)軟件開(kāi)發(fā)平臺。這使設計師能夠利用成熟技術(shù)快速啟動(dòng)其開(kāi)發(fā)項目。

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

答：電氣化是整個(gè)汽車(chē)行業(yè)正在經(jīng)歷的一個(gè)現象�？梢院芊奖愕刭I(mǎi)到的電子動(dòng)力傳動(dòng)系統正在加速新能源汽車(chē)領(lǐng)域的電氣化過(guò)程。凌力爾特公司關(guān)注多種面向電動(dòng)汽車(chē)和內燃機汽車(chē)的電子應用。