通過(guò)電池監(jiān)控和嵌入式軟件優(yōu)化電動(dòng)汽車

為了減少化石燃料汽車產(chǎn)生的排放物對(duì)環(huán)境造成的破壞，汽車行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)是開(kāi)發(fā)電動(dòng)和混合動(dòng)力汽車(EV 和 HEV)的動(dòng)力系統(tǒng)。還有一些會(huì)改變氣候的排放物，例如二氧化碳，這些排放物會(huì)被添加到其他污染物中，從而導(dǎo)致溫室效應(yīng)，從而導(dǎo)致全球變暖。五分之一的溫室氣體排放是由交通運(yùn)輸部門(mén)造成的，這種情況促使我們重新構(gòu)想一種新的交通模式，以控制污染和氣候變化的排放。電動(dòng)汽車解決方案多種多樣，但它們都集中在同一個(gè)焦點(diǎn)上，即普及低或零環(huán)境影響汽車。這就是智慧城市概念所圍繞的理念，以及電動(dòng)和混合動(dòng)力汽車技術(shù)的實(shí)施。如果我們考慮到主要的化石來(lái)源石油是一種注定會(huì)枯竭的資源并且其開(kāi)采成本不可持續(xù)，那么轉(zhuǎn)向電動(dòng)或混合動(dòng)力汽車的目標(biāo)既是環(huán)境要求又是能源要求。

介紹

自 1900 年代初推出第一輛電動(dòng)汽車以來(lái)，電動(dòng)和混合動(dòng)力汽車的技術(shù)發(fā)生了巨大變化，通過(guò)對(duì)外形和效率的準(zhǔn)確研究，朝著更高能效和優(yōu)化電源管理的標(biāo)準(zhǔn)邁進(jìn)基于半導(dǎo)體的功率轉(zhuǎn)換解決方案。此外，優(yōu)化硅封裝的設(shè)計(jì)可確保對(duì)空間要求和散熱進(jìn)行正確評(píng)估。例如，可以通過(guò)以極其緊湊的外形尺寸減小封裝尺寸來(lái)增加散熱。

用于電動(dòng)和混合動(dòng)力汽車的汽車電子設(shè)備在電動(dòng)汽車場(chǎng)景中發(fā)揮著決定性作用，例如在駕駛員安全組件或車載電池監(jiān)控方面。另一方面，高效電源轉(zhuǎn)換涉及最小化電磁干擾、對(duì)電壓瞬變的魯棒性以及高安全性和可靠性標(biāo)準(zhǔn)。具有高度集成功能的嵌入式汽車系統(tǒng)的普及需要電子設(shè)備和軟件的不斷開(kāi)發(fā)和測(cè)試，并因此在原型設(shè)計(jì)階段和實(shí)際操作中應(yīng)用 ISO 26262 安全法規(guī)，以保證嵌入式軟件和組件適應(yīng)于質(zhì)量和安全標(biāo)準(zhǔn)。

使用 AD7284 進(jìn)行電池監(jiān)控

用于 EV 和 HEV 的應(yīng)用來(lái)自 Analog Devices 的 8 通道 AD7284 鋰離子電池監(jiān)控系統(tǒng)的評(píng)估板。ADI 公司通過(guò)為電動(dòng)和混合動(dòng)力汽車提供大量高度創(chuàng)新和高效的技術(shù)解決方案來(lái)應(yīng)對(duì)電動(dòng)汽車的挑戰(zhàn)?；?AD7284 管理板的 Analog Devices 電池監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控 8 通道鋰離子電池，包括監(jiān)控堆疊鋰離子電池所需的所有功能和診斷功能，包括檢測(cè)開(kāi)路輸入、通信和電源故障 .

AD7284 的特點(diǎn)是多路復(fù)用電池電壓和輔助 ADC 測(cè)量通道以支持四到八個(gè)電池管理電池、一個(gè)內(nèi)部溫度傳感器和一個(gè)控制定時(shí)器。四個(gè)輔助 ADC 輸入通道用于溫度測(cè)量和系統(tǒng)診斷。AD7284 監(jiān)控系統(tǒng)非常適合監(jiān)控鋰離子電池、電動(dòng)和混合動(dòng)力汽車以及固定電源應(yīng)用。AD7284 是一個(gè)完整的監(jiān)控系統(tǒng)，具有 14 位分辨率，集成了多個(gè)電壓輸入通道和輔助模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)。主板上的板載組件包括使用 ADuM1201 和 ADuM5401 數(shù)字隔離器隔離的電源和接口，以及通過(guò) ADP3303 和 ADP7104 穩(wěn)壓器提供的電源。

嵌入式汽車應(yīng)用軟件

電子設(shè)備的高度復(fù)雜性和車載軟件的存在意味著需要開(kāi)發(fā)系統(tǒng)來(lái)幫助系統(tǒng)工程師和設(shè)計(jì)人員將分析和建模要求形式化，然后驗(yàn)證獲得的性能。嵌入式軟件必須能夠在整個(gè)生命周期內(nèi)進(jìn)行測(cè)試，實(shí)際上在軟件開(kāi)發(fā)階段，測(cè)試是驗(yàn)證軟件正確性、完整性和可靠性質(zhì)量的有用程序。

汽車領(lǐng)域最廣泛使用的軟件之一是 TRACE32，這是一款具有高度安全性和可靠性的實(shí)時(shí)專業(yè)開(kāi)發(fā)軟件，用于代碼覆蓋分析，具有許多潛力，由全球調(diào)試和跟蹤工具公司、嵌入式應(yīng)用的領(lǐng)導(dǎo)者勞特巴赫提供在汽車領(lǐng)域，優(yōu)化汽車電子控制系統(tǒng)的軟件并對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證非常重要。TRACE32 是一個(gè)完整的微處理器開(kāi)發(fā)工具系列，它提供了一個(gè)完整的調(diào)試環(huán)境，從最標(biāo)準(zhǔn)的基本功能到最先進(jìn)的性能，并支持多編譯器、操作系統(tǒng)、案例工具和 IDE。

TRACE32 能夠管理片上和片外級(jí)別的單核或多核 CPU 的跟蹤。跟蹤是一種系統(tǒng)，用于實(shí)時(shí)記錄 CPU 執(zhí)行的指令序列，而無(wú)需停止它。通過(guò)記錄數(shù)據(jù)，可以進(jìn)行統(tǒng)計(jì)測(cè)量并覆蓋代碼并檢測(cè)故障。汽車系統(tǒng)需要高安全標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于這種嵌入式 HCC，嵌入式軟件模塊的供應(yīng)商使用 SEooC(上下文外的安全元素)方法來(lái)開(kāi)發(fā)可重用的軟件組件，這些組件可以與旨在滿足嚴(yán)格安全要求和質(zhì)量的系統(tǒng)集成，通過(guò)使用SEooC 方法創(chuàng)建商業(yè)軟件元素，從 SafeTCPIP 開(kāi)始。

SEooC 是一種用于在車輛中添加最初不是為特定用途設(shè)計(jì)的軟件或硬件組件的方法。用于汽車系統(tǒng)的 HCC SafeTCPIP 網(wǎng)絡(luò)堆棧構(gòu)建為一組 SEooC，與 ISO 26262-10 安全標(biāo)準(zhǔn)中定義的上下文安全元素?zé)o關(guān)，并可作為單獨(dú)的安全項(xiàng)目交付，并為每個(gè)客戶提供完整的生命周期維護(hù)項(xiàng)目。