01、汽車電子應用中的電池

除了動力電池以外，汽車內還有一些比較重要的部件和功能需要搭載電池，如下所示，其中綠色的為可充電電池的應用，藍色的為一次電池的應用。從按照用途分類，可以分為主電源供電：類似 TPMS 和車鑰匙需要自己單獨供電；還有就是備用電源：在主電源（發電機或者 DC-DC）故障時，作為備用電源為設備供電，最主要的涉及到通信（如 T-box），底盤和 ADAS 安全部件或者系統的備電。

圖 1 村田電池在汽車中的應用

1） TPMS 電池 在 TPMS 應用中，電池和傳感器封裝在一起，安裝于輪胎內。這對電池提出了非常高的要求。如下所示： 車輛任何的加速減速轉彎的行為都會使得輪胎和地面發生摩擦產生熱量，TPMS 的電池會時常工作在高溫環境中，需要電池耐熱。同時由于輪胎吸收路面的震動和輪胎滾動中的離心力，用以引發電池的漏液導致電池失效，因此 TPMS 電池還需要能夠承受震動和離心力。

圖 2 TPMS 的電池要求

傳統的紐扣電池 -30~70 度的范圍無法滿足 TPMS 對溫度的要求，需要將電池的工作溫度擴展到 -40~125 度，這非常考驗電池廠商的技術能力。

圖 3 可以工作在 -40 度~125 度的村田紐扣電池

圖 4 村田紐扣電池特有的防漏設計

為了應對震動和離心力，電池內部的結構上也需要做相應的設計，例如使用防漏墊片來避免電池漏液的風險。這同樣考驗電池廠家的設計能力。

2） T-box 的備用電池 T-box 往往會集成 eCall 緊急呼叫功能，這就要求 T-box 有極高的可靠性。目前主流的 T-box 設計中都會用到可充電的電池來作為災備電源使用，因此需要電池有著非常高的安全性和耐久性。業內一般用電池的高溫放電穩定性和高溫（45 度或者 60 度）循環壽命來評估電池的安全性和耐久性。其原理是：高溫（無論是外部環境還是自身短路）是引發電池安全事故和加速電池老化的主要因素，如果電池在高溫下可以放電更穩定，充放電循環更耐久的話，就足以證明該電池有著很高的耐熱性，不但可以滿足一些車規方面的溫度要求，同時也能證明電池的高安全性。

圖 5 村田 18650FTC1 電池的高溫放電測試

圖 6 村田 FTC 系列電池的 10 年循環壽命實測

無論是廠家和消費者都希望可以用上高性能的電池產品，但客觀來說，高性能的電池往往意味著更高難度的工藝和技術，成本也較高。在實際性能和成本折衷過程中，動力電池是往成本折衷，而其他電池是更貼近高性能取向，“取舍是技術，也是一門藝術”。

02、傳感器產品

村田提供的產品都是 ECU 里面使用的感知器件，起到了非常大的作用，這些數據將是汽車感知運動和保護乘客安全的核心，主要的兩款 6 軸慣性傳感器 -SCHA600 和第 3 代組合傳感器 -SCC3000 兩款產品，有不少亮點

1） 安全傳感器 SCC3000 系列第 3 代組合傳感器是村田主動安全系統的新產品，采用陀螺儀傳感器和三軸加速度傳感器的集成一體化設計，通過靜電容量式 3D-MEMS 技術實現高精度、高可靠性，能夠應用于車身控制裝置、坡道起步輔助、大燈調平及惡劣環境下的慣性測量。具有良好的靈敏度、優異的偏置穩定性，并配備自我診斷功能，采用了通用 SPI 接口加強系統穩定性。 主要應用于汽車關鍵安全應用中，如防滑裝置、電子穩定系統、翻滾檢測傳感器、導航系統、駕駛輔助系統、慣性測量裝置、坡道起步輔助等。

圖 5 加速度傳感器結構原理

2） 6 軸慣性傳感器 SCHA600 系列 6 軸慣性傳感器適用于車輛位置檢測及導航，車輛狀態檢知及穩定性控制等領域，以厘米級精度提供車輛動態和車輛位置信息，主要面向于 L3 的 ADAS 和更高階的自動駕駛中。在室溫條件下，該傳感器的零偏不穩定性為 0.9 °/h，陀螺 RMS 噪聲水平低于 0.007°/s，在偏置穩定性和噪聲方面表現優異，具備廣泛失效安全監測功能以及用于診斷的錯誤位，包括內部參考信號監測、用于驗證通信的校驗技術以及信號飽和 / 超量程檢測。

小結：汽車電子的核心器件的迭代和 ECU 的開發息息相關，這些元器件的開發是真實的影響到了一臺車的智能化，在過了軟件階段以后，汽車里面的元器件也會得到我們的重視。

編輯：hfy