如何打造可持续的智能汽车系统

描述

汽车的电动化、智能化进程的深入,汽车架构深度革新,出行的智能化变革也进入了新阶段,与之相关的技术和材料方面的创新也从未停止。

打造可持续的智能汽车系统

TI:打造更智能、更安全的汽车

TI通过旗下超过7000种车规级产品全方位覆盖汽车电子各个领域,包括高级驾驶辅助系统、软件定义车辆、车身电子装置与照明、信息娱乐系统与仪表组、混合动力、电动和动力总成系统。在这次展会上,贸博士也看到了不少有代表性的产品和方案。

LMH13000激光雷达驱动器

激光雷达是未来安全自动驾驶汽车的关键技术,TI推出的LMH13000集成式激光雷达驱动器支持5A输出峰值电流,具备800ps的高速上升/下降时间,显著提升实时决策能力。相比传统分离式方案,LMH13000将探测距离延长30%,实现更远的物体检测与更高的精度。其高集成度设计无需大量外围电容,系统尺寸缩小4倍,简化了Tier1与Tier2客户的设计流程。

基于BAW技术的时钟产品

ADAS和车载信息娱乐系统中的电子器件必须在面对温度波动、振动和电磁干扰时仍能可靠工作。本次展会,TI推出了三款车规级产品:CDC6C-Q1(低功耗振荡器)、LMK3H0102-Q1(PCIe Gen 6兼容时钟发生器)及LMK3C0105-Q1(输出时钟发生器)。这些产品提供业内优秀的低抖动性能,兼容PCIe Gen 6标准,确保高速数据传输的稳定性。

相比传统时钟方案,体声波(BAW)技术将可靠性提升100倍,能够在温度波动、振动及电磁干扰等恶劣条件下稳定运行。此外,其快速启动特性支持安全感知功能,缩短系统响应时间。BAW时钟无需复杂外围器件,简化了ADAS与车载信息娱乐系统的设计,同时降低成本。TI自有的工艺技术进一步保障了供应链的可靠性,使客户能够快速量产高性能汽车电子系统。

AWR2944P毫米波雷达

毫米波雷达是自动驾驶感知系统的核心,TI全新推出的AWR2944P在上一代AWR2944基础上实现全面升级。该芯片信噪比显著提升,计算能力提高30%,并新增内存与AI硬件加速器,适合前雷达与角雷达应用。AWR2944P支持千兆级处理性能,兼容传统架构与新兴的以太网架构,适应软件定义车辆的趋势。其高信噪比与硬件优化有效延长探测距离并提升角度精度,弥补点云数据在远距离下的性能损耗。

AWR2944P还支持4D成像雷达开发,为L2+/L3 ADAS提供更高分辨率的感知能力。通过集成AI加速器,芯片能够在本地运行复杂算法,减少对云端的依赖,提升实时性与数据隐私保护。AWR2944P的推出标志着TI在自动驾驶雷达领域的持续领航,助力整车系统迈向更智能、更安全的方向。

ADI:以创新技术赋能未来汽车

ADI展出了应用于汽车的多项创新技术与方案,推动汽车朝着更智能、高效的方向迈进。

无线电池管理系统wBMS

ADI无线BMS方案是一套云端数据分析系统,基于自主研发的2.4G私有网络将电池数据传至云端,利用基于SOC和SOH的算法对每个电池包进行监测与监控,及时预警异常,还可提供二手电池分析,兼具经济性与实用性。确保数据传输的安全性和网络的稳定性,是该系统的核心优势之一。

此外,该系统支持16/18/24通道BMS配置,用户可根据需求灵活选择。现场的演示模型包括集成无线收发器的主控单元和小型模块节点单元。在汽车电池包中,节点单元对应含10-12节电芯的小电池模块。系统可支持1拖12的节点配置,ADI独有的双节点技术在电池包子包数量达20个或更多时,可扩展子包管理能力,提升功能安全性能。

智能座舱与ADAS应用

现场展示的模拟机器人视觉模块装置,通过配置三对双目摄像头与三个鱼眼摄像头实现环视效果。摄像头收集的数据经GMSL接口芯片传至中央处理单元,处理后的图像再通过该芯片传至显示屏。显示屏底部的三个窗口对应双目摄像头采集的“景深视频”,用于距离判定,有明显的空间深度信息。

未开启鱼眼功能时,通过CPU拟合三路环视数据生成“点云图”,可实现风险预判、障碍识别等功能,充分展现了GMSL产品在机器人视觉领域的应用价值。

音频领域,A²B音频总线通过单根双绞线菊花链连接音频节点,简化音频系统布线,SHARC DSP持续迭代,支持路噪消除、个性化声区等对算力要求极高的复杂音频处理,且会针对不断增长的算力需求持续迭代。

新一代音频数字信号处理器

ADI展示了其新一代音频数字信号处理器,其性能是前一代的3.8倍,算法能力强大,算力达24GFLOPS,16Bit时为16GMAC,32Bit时为8GMAC。对比显示,新一代ADSP在特定场景下CPU占有率仅27%,前一代则高达95%,更能满足新能源汽车对降路噪、音浪合成、音质优化等功能的需求。

同时,ADI在提供高性能硬件的基础上,配套了完整的软件生态体系,包括丰富的算法库和应用库,亦可根据客户需求定制相关的音频应用。客户可借助ADI提供的算法库和应用库,结合开发工具Sigma Studio,将自有算法和应用集成至系统中,从而制作专属特色音频。

车载网络连接

在车载网络连接上,未来整车电子电气架构将会是多种总线并存,GMSL、A²B等专用总线满足特定实时性需求,而以太网将是骨干网络。使用10兆以太网技术的好处首先在于实现软硬件的深度解耦,软件层无需关注底层对端设备类型,可直接通过以太网进行数据传输;其次是为软件集中化部署奠定基础,通过软件解耦,使软件能够高效集成至域控制器上,符合软件集中和OTA升级,减少车内MCU数量,降低成本的大趋势。

为此,ADI以10Base-T1S为基础,构建了E²B产品组合,支持点对点半双工传输,可实现全车时间同步、数据线供电。

TE Connectivity:“铝代铜”创新技术及丰富充电连接解决方案,应对电动化挑战

TE此次特别推出了针对汽车低压载流导线的铝材连接技术。通过采用铝材替代铜材,该项创新技术不仅大幅降低了汽车线束对铜的依赖,还成功克服了铜铝连接中的电化学腐蚀和铝材蠕变问题。该技术高度适应未来48V电气架构下的连接需求,为主机厂提供了更多的降本空间。

“铝代铜”创新技术,是TE继2024年成功推出“0.19mm²多赢复合线”后,在汽车材料革新领域的又一次重大突破。据了解,该项创新预计每年可为中国汽车市场减少30万吨铜的使用量,同时实现减重、降低成本和可持续发展的多重目标。这无疑为铜材供给日益紧张的现状提供了有效的解决方案,缓解车企的“铜材焦虑”。

在智能驾驶领域,TE同样展示了其强大的技术实力。展会现场,TE集中展示了智能驾驶、智能座舱、智能网联、智能车灯及域控制架构下的整体解决方案。这些方案不仅助力车企在汽车智能化方面灵活布局,更为市场提供了敏捷创新、产能无忧、质量闭环、选择广泛的一站式服务。在智驾感知端连接方面,TE首次展示了集成GEMnet万兆级差分连接的激光雷达混合式连接器,为智能驾驶功能的升级提供了有力支持。

TE还展示了丰富的充电连接解决方案,以应对电动化趋势下的挑战。随着“兆瓦”级电池的问世,充电效率已成为用户关注的焦点。TE此次带来的多项充电相关产品,助力车企在充电技术上取得优势。特别是在高功率快充回路上,TE的全链路、一站式超充连接方案,为“油电同速”提供了强有力的支持。

Littelfuse:电路保护解决方案为电动汽车“护航”

Littelfuse在本次展会上将重点展示新能源电动汽车相关的解决方案,如电池管理系统(BMS)、电驱系统、电控系统、车载充电机、电池包断开单元(BDU)、高压配电单元(PDU),ADAS域控制器、雷达、车身控制、多媒体等应用场景。

电动汽车的电池包电压正在向800V平台快速迈进,Littelfuse推出了TPSMB-L系列低钳位电压车规级TVS二极管,专为800V电动汽车中的BMS电池管理系统而创新设计,具有业界优秀的低钳位电压,可为模拟前端AFE芯片等敏感元件提供出色的电路保护。

针对电动汽车的电驱系统中越来越多地采用SiC MOSFET,Littelfuse则推出了专为保护汽车应用中的SiC MOSFET栅极而设计的TPSMB非对称TVS二极管,该系列独特的非对称设计支持SiC MOSFET不同的正负栅极驱动器额定电压,确保在使用SiC MOSFET的各种要求苛刻的汽车电源应用中提高性能,并且和电动汽车市场主流的SiC MOSFET都能配合使用。

另外,对于车载充电机,Littelfuse创造性地通过将SIDACtor保护晶闸管与MOV串联,为设计人员提供卓越的车载充电机AC交流输入侧的过压保护解决方案。使用SIDACtor+MOV组合进行瞬态浪涌保护,可使车载充电机更加可靠、耐用。在OBC的AC和DC侧过流保护方案中,Littelfuse提供了行业内非常齐全且符合AEC-Q200规范的熔断器为电动汽车保驾护航。

村田制作所(muRata):适用于车载应用的硅电容及硅集成器件、自动驾驶电容方案、超声波超材料

在汽车相关的方案上,muRata此次聚焦于高级驾驶辅助系统(ADAS)、电动动力总成、智能座舱等关键领域,展示了电容电阻、传感器、晶振热敏、通信模块等稳定高效的车载电子解决方案。

适用于车载应用的硅电容及硅集成器件

激光雷达(LiDAR)作为自动驾驶核心感知器件,向高精度、长距探测与小型化趋势发展,因此LiDAR需要高峰值窄脉宽的脉冲。村田硅电容采用3D+3轴结构,增加有效电容面积,具有体积微小、稳定性高、低微ESL等特点,能很好满足LiDAR需求。此次村田带来的多款适用于LiDAR的低ESL硅电容方案,包括硅电容标准品方案、4排容方案、排容定制方案等,准确匹配多样化需求。

自动驾驶电容方案

村田在现场展示了适用于AD/ADAS/V2X的品种丰富的陶瓷电容器产品线,包括车规级多层陶瓷电容器GCM系列:

相较于民用品,该系列产品通过更为严格的温度循环和耐湿实验测试;车规级小型三端子低ESL多层陶瓷电容器NFM系列:低ESL,高频特性好,适合用于高速IC的去耦和噪音对策;车规级低损耗多层陶瓷电容器GCQ系列:内部电极使用了铜,能在高频状态下实现高Q值,适用于射频匹配用途;LW长款倒置型低ESL多层陶瓷电容器LLC系列:轻薄化(0.2mm)使得电容可以直接贴装在封装的背面,从而实现电源线上更低的阻抗。村田的车规级电容产品具有小型、高容值、低ESL等特点,帮助节省空间、优化PDN。

超声波超材料

此次村田还带来了新型超声波穿透超材料,可以帮助超声波穿透阻抗差异较大的障碍物(例如金属),从而实现超声波的间接传输。在汽车领域,该技术可使超声波传感器内嵌于保险杠内侧,在保证障碍物探测精度的同时,实现车身外观设计与安全感知系统兼顾。

期待与你明年再会!

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