新能源汽車補貼時間的延長以及“新基建”對于新能源充電設施的重視,預示著國內汽車產業的發展也將隨著這場大規模的轉型迎來又一波高峰。處在這場席卷整個汽車行業的浪潮中,更加強大穩定、安全可靠的車載電子控制系統勢必將成為不可忽視的一環。
車載電子控制系統對于存取各類傳感器資料的需求持續增加,因此對于高效能非易失性內存技術的需求也越來越高,因為當系統在進行資料分析或是其他數據處理時,只有這類內存才能夠可靠而無延遲地儲存傳感器所搜集的數據。
為響應汽車領域的客戶需求,富士通早在2017年就推出了適用于車載應用的FRAM產品“MB85RS256TY ”和“MB85RS128TY ”,該產品從內部回路開始重新設計,進一步提高產品可靠性,運行溫度范圍擴大至零下40度~125℃,并通過了AEC-Q100標準認證。
目前,富士通的FRAM已經能支持如安全氣囊數據儲存(Airbag)、事故數據記錄器(EDR)、電池管理系統(BMS)、新能源車整車控制系統(VCU),新能源車CAN盒子(CAN-BOX)、新能源車載終端(T-BOX)、胎壓監測(TPMS)、汽車駕駛輔助系統(ADAS)及導航與信息娛樂系統(infotainment)等應用中的實時且持續的數據儲存,故能降低系統復雜度并提高數據完整性,可謂“八面玲瓏”。下面小編以三個具體應用為例,為筒子們展示富士通FRAM在汽車電子系統中的應用實例。
FRAM在電池管理系統BMS應用
BMS(Battery Management System,即電池管理系統)是連接車載動力電池和電動汽車的重要紐帶,作為動力電池組的重要組成部分,其主要功能是檢測電動汽車動力電池的各項狀態參數,包括單體電壓、總電壓、電流、溫度等,同時通過模擬前端采集數據,進行SOC估算和電池均衡。因此其監測數據的可靠存儲非常重要。
舉個簡單的例子,電池單元電量一般維持在30%~75%之間表示正常運作,如有不均衡的情況需從別的單元補充過來,這時系統需要檢測記錄電池單元的電量、溫度、電壓、電流等等數據,而且單次監測記錄的時間不能間隔太長。
從上圖我們不難看出,因為每一塊電池模組中的監測IC都通過FRAM來記錄、寫入數據 ,這表示BMS系統的數據記錄與寫入非常頻繁,對非易失性存儲器的寫入次數要求比較高。而FRAM高耐久(可擦寫10萬億次)的特性,正好滿足了BMS等關鍵型應用對存儲器的優異性能與穩定可靠的需求。
FRAM在整車控制單元VCU中的應用
VCU是整個汽車的核心控制部件,相當于汽車的大腦,通過采集油門踏板、擋位、剎車踏板等信號來判斷駕駛員的駕駛意圖;通過監測車輛狀態(車速、溫度等)信息,由VCU判斷處理后,向動力系統、動力電池系統發送車輛的運行狀態控制指令,同時控制車載附件電力系統的工作模式;另外VCU還具有整車系統故障診斷保護與存儲功能。
由于FRAM屬于非易失性內存,不僅能進行高速隨機存取,且擁有高耐寫度的特性,因此能以最佳的性能滿足這類應用的需求。
FRAM在ADAS中的應用
自動駕駛、或者說ADAS(高級駕駛輔助系統)的本質是汽車與環境的對話,通過傳感器采集數據、存儲器記錄數據、處理器運算數據以及反饋等過程實現。而這些過程都需在極短的時間內完成,除了高速以外,關鍵中的關鍵——可靠性必須保證。
由于汽車電子領域的安全控制系統對汽車行車安全性至關重要,因此安全控制系統領域的電子穩定控制系統、胎壓監測系統TPMS等高端配置有望成為乘用車標配。以TPMS應用為例。一方面,輪胎內置的電池在出廠后是難以更換的,因此FRAM低功耗的特點能發揮優勢;另一方面,為了確保足夠的安全性,胎壓數據必須頻繁地寫入與記錄,按一秒鐘寫入一次計算,使用10年則累計寫入3.2億次。而FRAM的高讀寫耐久性使之支持寫入次數達10萬億次,性能遠高于價格親民的EEPROM,成為安全控制系統的非易失性存儲器首選。
富士通電子元器件(上海)有限公司是富士通在中國的半導體業務總部,于2003年8月成立,在北京、深圳、大連等地均設有分公司,負責統籌富士通在中國半導體的銷售業務。 富士通電子元器件(上海)有限公司的主要銷售產品包括 Custom SoCs (ASICs),代工服務,專用標準產品(ASSPs),鐵電隨機存儲器,繼電器,GaN(氮化鎵),MCU和電源功率器件等,它們是以獨立產品及配套解決方案的形式提供給客戶,并廣泛應用于高性能光通信網絡設備、手持移動終端、影像設備、汽車、工業控制、家電、穿戴式設備、醫療電子、電力電表、安防等領域。欲了解更多信息,請訪問網站:http://www.fujitsu.com/cn/fes/
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原文標題:FRAM如何保障新能源汽車電子系統的可靠性?三大實例帶你一窺端倪
文章出處:【微信號:Fujitsu_Semi,微信公眾號:加賀富儀艾電子】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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