通过电池监控和嵌入式软件优化电动汽车

为了减少化石燃料汽车排放的排放对环境造成的破坏，汽车领域的发展趋势是开发用于电动和混合动力汽车（EV 和 HEV）的动力系统。还有一些会导致气候变化的排放物，例如二氧化碳，会添加到其他污染物中，从而导致温室效应，进而导致全球变暖。五分之一的温室气体排放是由交通部门造成的，这种情况促使我们重新构想一种新的交通模式，以控制污染和气候变化排放。电动汽车解决方案多种多样，但都集中在同一个焦点上，即低环境影响或零环境影响汽车的普及。这就是智慧城市概念所围绕的理念，以及电动和混合动力汽车技术的实施。如果我们认为主要的化石来源石油是一种注定要枯竭的资源，并且其开采成本是不可持续的，那么转向电动或混合动力出行的目标既是环境要求，也是能源要求。

介绍

从 1900 年代初第一辆电动汽车问世以来，电动汽车和混合动力汽车的技术发生了巨大变化，通过对外形和效率的准确研究，朝着更高的能源效率和优化电源管理的标准迈进。基于半导体的功率转换解决方案。此外，优化硅封装的设计可确保正确评估空间要求和散热。例如，可以通过以极其紧凑的外形尺寸减小封装尺寸来增加散热。

电动汽车和混合动力汽车的汽车电子设备在电动汽车场景中发挥着决定性作用，例如在驾驶员安全组件或车载电池监控方面。另一方面，高效电源转换涉及最小化电磁干扰、对电压瞬变的鲁棒性以及高安全性和可靠性标准。具有高度集成功能的嵌入式汽车系统的普及需要对电子设备和软件进行不断的开发和测试，并随后在原型设计阶段和实际操作中应用 ISO 26262 安全法规，以保证嵌入式软件和组件能够适应质量和安全标准。

使用 AD7284 进行电池监控

EV 和 HEV 应用来自 ADI 公司 8 通道 AD7284 锂离子电池监控系统的评估板。ADI 公司通过为电动和混合动力驱动车辆提供大量高度创新和高效的技术解决方案组合，正面临电动汽车的挑战。基于 AD7284 管理板的 ADI 电池监控系统监控 8 通道锂离子电池，包括监控堆叠锂离子电池所需的所有功能和诊断功能，包括检测开路输入、通信和电源故障（图 1） .

图 1：AD7284 的框图

AD7284 的特点是多路复用电池电压和辅助 ADC 测量通道，以支持四到八个电池管理电池、一个内部温度传感器和一个控制定时器。四个辅助 ADC 输入通道用于温度测量和系统诊断。AD7284 监控系统非常适合监控锂离子电池、电动和混合动力汽车以及固定电源应用。AD7284是一个完整的14位分辨率监控系统，它集成了多个电压输入通道和辅助模数转换器（ADC）。主板上的板载组件包括使用 ADuM1201 和 ADuM5401 数字隔离器隔离的电源和接口，以及通过 ADP3303 和 ADP7104 稳压器提供的电源。

嵌入式汽车应用软件

电子设备的高度复杂性和车载软件的存在意味着需要开发系统能够帮助系统工程师和设计人员将分析和建模要求形式化，然后验证获得的性能。必须能够在整个生命周期内测试嵌入式软件，实际上在软件开发阶段，测试是验证软件正确性、完整性和可靠性质量的有用程序。

汽车领域使用最广泛的软件之一是TRACE32，这是一款具有高度安全性和可靠性的实时专业开发软件，用于代码覆盖率分析，具有多种潜力，由全球调试和跟踪工具公司劳特巴赫提供，嵌入式应用程序的领导者汽车电子控制系统软件的优化和验证非常重要。TRACE32是完整的微处理器开发工具系列，提供完整的调试环境，从最标准的基本功能到最先进的性能，支持多种编译器、操作系统、案例工具和IDE。

TRACE32 能够管理单核或多核 CPU 的片上和片外跟踪。跟踪是一种系统，用于实时记录 CPU 执行的指令序列，而无需停止它。通过记录数据，可以进行统计测量并覆盖代码并检测故障。汽车系统需要高安全标准，对于这种嵌入式 HCC，嵌入式软件模块供应商使用 SEooC（安全元素脱离上下文）方法来开发可重复使用的软件组件，这些组件可以与旨在满足严格安全要求和质量的系统集成，通过使用SEooC 方法来创建商业软件元素，从 SafeTCPIP 开始。

图 2：参考 SafeTCPIP 的 SEooC 操作方案

SEooC 是一种用于在车辆中添加最初并非为特定用途而设计的软件或硬件组件的方法。用于汽车系统的 HCC SafeTCPIP 网络堆栈构建为一组 SEooC，脱离了 ISO 26262-10 安全标准中定义的上下文安全元素，可作为单独的安全项目交付，并为每个客户完成生命周期维护项目（图 2）。

审核编辑 黄昊宇