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汽车电气化解决方案
下一代电动汽车的半导体系统解决方案
nxp.com/electrification
2
目录
前言
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3
为什么选择恩智浦实现电气化?
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4
动力域控制
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5
电池管理参考平台
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6
混合动力/电动汽车功率逆变器系统参考平台
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7
开发平台
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8
微控制器混合动力控制单元
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9
汽车动力学和安全 MCU
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10
电气化通用节点
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11
电源管理:功能安全系统基础芯片
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12
电池管理系统
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14
电池压力检测传感器
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15
电池压力检测传感器产品特点
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16
电机控制:高压逆变器
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17
车载网络协议
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18
恩智浦:您的电气化合作伙伴
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19
恩智浦产品小结
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20
SAFEASSURE
®
功能安全项目
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21
安全项目
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22
其他资料
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23
nxp.com/electrification
3
前言
《说到充电》
过去几年,汽车行业做出了重大变革,并对现今的社会发展
也造成了重大影响。如今,世界多地都在实行居家办公,碳
排放由此大幅下降。加之消费者对新型交互方式的广泛接受,
未来出行用例的发展机会不可小觑。
使用哪种能源?
电动汽车经常引起争议的问题是缓慢充电会增加用电量。反
驳的观点则是汽油和柴油排量的减少会降低二氧化碳排放量。
2019 年,电动汽车销量超过 200 万辆,占全球汽车销量的
2.6%。这比前一年又迈进了一大步。
1
来自消费者的压力
为解决污染问题,回应消费者对更加绿色、清洁而安全的未来
的关切,政府部门延长了相关激励措施。这将重新定义能源行
业的目标,并显著提振电动汽车市场。例如,2022 年,中国
将继续实施新能源项目补贴和新能源汽车积分政策。在欧洲,
各国政府重新制定了二氧化碳排放标准。1 与此同时,气候变
化活动人士提高了公众意识,让绿色生活看起来更容易实现且
更具吸引力。恩智浦通过研发汽车电气化产品组合,制定“零
排放、零事故和迅速行动”的“零愿景(Vision Zero)”目标,
大力支持这种全球环境发展趋势。
充电基础设施
充电基础设施的规模是一个敏感话题,规模不够会影响到电
动汽车普及。全球 730 万台汽车充电器中,大多数都是私有
的,极度不利于普及汽车电气化。虽然在家充电显然很有必
要,但也不能否认广泛部署充电站带来的便利性和安全性。
电池组的演进
尽管如此,汽车行业面临的挑战是找到正确的发展途径,让
电动汽车比内燃机汽车更有利可图。这里的症结在于电池组
的尺寸和成本,与消费者对单次充电的续航里程的接受度之
间的平衡。电池组的单位成本和制造能力是扩展电动汽车市
场的关键。
博客原文地址:
https://www.nxp.com/company/blog/back-to-the-
charge:BL-BACK-TO-THE-CHARGE
有关电动汽车普及的 5 个真实要素
1
国际能源署,“2020 年全球电动汽车展望及分析”,2020 年 9 月 15 日访问,网址 https://www.iea.org/reports/global-ev-outlook-2020。
有关电动汽车普及的 5 个
真实要素
数字化体验
好用,个性化,在线消费者体验
店内体验
现代店铺体验,但易于理解
驾驶
良好无误的试驾
充电
向消费者证明,给汽车充电并不难
服务
出色的售后服务和良好的养护
nxp.com/electrification
4
=
~
为什么选择恩智浦实现电气化?
利用恩智浦的电气化解决方案加速实现零排放。从电池管理到动力域控制,我们的产品组合覆
盖面广,旨在帮助客户简化电气化转型流程。恩智浦提供的电气化系统解决方案,具有出色的
性能、强大的功能安全性和电源管理功能,满足汽车制造商和开发者打造下一代汽车的需求。
我们的汽车电气化产品特点包括:
• 高性能微处理器
• 可扩展的功能安全性
• 和 MCU 相配套的带有相关电源管理集成电路和系统基础芯片(SBC)
• 用于 CAN、LIN、FlexRay 和以太网的车载网络组件
• 电芯控制器和电池管理解决方案
• 基于先进功能安全 IGBT 栅极驱动器的电机驱动器解决方案
• 方案实现平台(Enablement platform),参考设计和评估板
• 业务和技术支持遍及全球
• 车规级的稳健性
主要组件
电池管理系统(BMS)
AC-DC
充电器
~
AC
=
电机控制
电机
电机控制
(高压逆变器)
混合动力控制单元
(扭矩/能量管理和优化)
48 V eMachine
(BSG、ISG、HVAC)
DC-DC 电压域转换器
车载充电器
AC-DC 转换器
DC
BMS
高压
锂电池
BMS
低压
铅酸或锂
电池
=
混合动力控制
单元(HCU)
DC-DC
=
=
12V
M
~
48V 或
大于 60V(如 400V)
48V 和高压
模组
12V
总线
模组
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