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[干货]美国高通公司高级技术市场经理舒杰精彩课程

2018-01-28 13:41 | 未知 |
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腾讯汽车“源计划”媒体赋能学院第二站在北京正式开讲啦!美国高通公司汽车无线充电业务高级技术市场经理舒杰博士作为第二期嘉宾讲师,针对“未来已至——汽车无线充电技术解析”,为虎嗅、爱范儿、量子位、GeekCar、硅谷密探、36Kr、钛媒体、车云网等优质前沿媒体主题进行一次精彩演讲。

下面我们将舒杰讲师本期的精彩内容进行整理汇总,里面有许多关于汽车无线充电技术的干货哦,有兴趣的小伙伴可以速速关注,别怪我没告诉你哦。更多精彩内容请关注腾讯汽车“汽车AI科技”(微信搜索Auto_AI_Tech)公众号!

[干货]美国高通公司高级技术市场经理舒杰精彩课程

未来已至,是我这次分享的主题,英文名字叫做the Future is now,里面展示了我们汽车在做动态无线充电的技术。这个技术属于未来的技术,但是现在已经有展示的机会,未来也会有量产车型。

这是在欧洲推广的宝马5系参配图片询价) ,是插电式混合动力汽车,电池比较小。这是通过无线的技术把能量传递过去,这个是接收端,通过无线传输的技术,把电传到车里面去。充电需要花3.5个小时,一开始功率不是很大。

我主要分六个内容介绍,首先我会介绍我们现在新能源车的市场。接下来会讲一下高通,和高通HALO在这方面的积累。接下来把基本的概念,无线充电技术给大家介绍一下。后面更细节的部分,磁场的技术,包括辅助系统等。为什么会提到辅助系统?辅助系统对我们的车是非常非常关键的。最后一部分我会提一下动态无线充电。

首先我们来看一下新能源车市场。目前我们往新能源车方向走已经不可逆了。国家的战略都是走向新能源车,我们看一下全球大部分车企的观点,首先我们可以看到有宝马,然后有戴姆勒,还有沃尔沃。这几个都是典型的欧洲的主机厂,当然还有大众,宝马希望在2025年实现有1/4车是新能源车。

大家想一下,宝马2016年卖了200万辆车,是很高端的车型,它的销量也不会有很大的变动。沃尔沃希望到2025年可以卖到100万辆车,试想一下,沃尔沃去年的车大概只了50多万辆,如果到2020年可以卖100万辆新能源车,也是非常激进。吉利动作也很大,也很激进,我们看到国内的主机厂在新能源车这块动作是很大的。当然,我们提到新能源车也会提一下比亚迪,因为比亚迪最早推出PHEV,插电式混合动力汽车在国内占的比重是非常大的。我们再看一下日系车,它一直是新能源车的倡导者,所以它们的目标一点都不奇怪。

还有福特跟通用都是美系车,这两个公司相对比较保守,据我了解在新能源车的动作、策略等方面都是如此。目前我知道的情况,大概新能源汽车销量前十中有五家都是中国的主机厂,所以我们在新能源车这块销量这么好。提到这个销量很好,也是相对来说,毕竟我们现在卖得绝大多数的车都是传统汽车,未来我们非常看好新能源车这个市场。

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刚才提到新能源车的市场,针对高通,HALO这块我们有哪些积累,或者我们有哪些亮点?首先,我们已经做了很多集成项目,包括我们在电动F1大赛上面,也用无线充电技术,跟安全车、医疗车结合在一起。还有其他的整车集成项目,通过这个项目,很当主机厂对无线充电技术其实已经有很好的接受度了。

第三,高通在无线充电各个技术环节都积累了很多的技术在里面,所有这些都可以组成我们生态系统,让无线充电的产业往前发展。还有,我们目前有一些工程系列可以给大家分享,包括动态无线充电都会有一些积累。

将来汽车发展的趋势,有智能网联,高度自动化,包括共享经济,其实我们的无线充电都是可以跟这个关联在一起。比如说智能网联,我们可以通过智能网联机一技术实现自动充电。比如说现在我们的共享自行车都是要解决我们最后一公里用车的需求。

我们是不是可以说,将来我们如果有这种电动车,可以满足最后三公里的需求。比如说大家在一些工业园、软件工业园里面,大家会发现每天很早大家都已经把车停满了。但是在软件园之外就两三公里之外有一个停车场,是可以让你的车充电,停车的。从我们高度自动化手段来说,我们的车可以把我放在公司门口,然后自己去充电。

还有,我们越来越多的电动汽车,或者电动化程度越来越高,本来我们的无线充电技术就是给汽车来使用的。还有共享经济,如果大家关注到一些共享汽车,其实在上海有一家公司大部分都是小车,在上海应用率特别特别高。但有一个问题,还车的时候,用户要把插箱插回我们的插座里面,这不是很好的体验。

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接下来,我要介绍一下高通还有HALO的技术。高通在国内,尤其是远程交互系统,或者监控系统领域已经在业内做到第一了。当然,无线充电技术和4.0的系统都得到了认可。我们的无线充电技术只是其中很小的一块,其实我们有很多的技术推动汽车来使用。我们用的无线充电只是其中很小的一个技术而已。如果说从我们的HALO全球分布来看,目前我们在美国、伦敦、瑞士,慕尼黑、奥克兰等地都有办公室。

为什么会选择奥克兰,因为,我们之前的技术跟奥克兰大学有很好的合作,我们跟他们有实验室。我们有相关的同时专门在奥克兰从事相关的研发工作。

其实我们要做这个技术,或者说我们把成熟的技术提供给大家的时候,我们要考虑很多很多因素。首先我们要看一下标准,所有的主机厂给我们谈方案的时候,都会问你的标准是什么样的程度?标准是第一个要被提出来的。所以我们高通HALO在汽车无线充电这方面参与度都非常非常高。我们不仅是参与以及提出意见,我们还要提供我们的样品和样机给标准组测试。有了测试结果,大家都才能更好想象未来做出的产品跟实际相差有多大。

第二点,系统集成。我们无线充电技术最终是要给汽车来使用的。所以我们跟车的集成是非常非常关键的,比如说散热不需要额外的需求。对主机厂来说,给我造成的隐患虽然少,但是不能满足整车集成的要求,也确实是没有市场的。

还有几个关键的技术,电力电子等,都属于无线充电技术本身需要用到的技术。除此以外,其实我们还有很多工作,合规性,法律法规的要求等。怎么样实现这些东西,也是需要我们做相关工作的。

此外,还有EMC和通信,我们现在车里都会有无线。无线充电技术在充电的时候对车钥匙会不会有影响和干扰?这个是我们在提供技术方案的时候就要考虑的问题。我们无线充电技术会有发射端还有接收端。所以我们会考虑不同的通信方式,我们还要考虑到,将来跟车以外的系统互联时需要考虑的部分。

整个无线充电部件里是这样分布的。这是一个有发射端,这边有一个接受端,发射端有一个控制器,接收端有一个控制器。无线传输,频率上多少?最终国际上目前还没有最终确定,但是范围就是这个范围。但是有一个要求,比如说我们选择85在这边,但是我们是50赫兹。我的能源端,功率获取端是50赫兹的频率。真正我要尝试是85K,我从发射端来看,首先要获得85K的磁场。

我这边还会有一个线圈,把我们的电厂专成磁场,转流再逆变。所以我们把50赫兹的变成直流,再变成85K的交流。从我这个接收端来看,接收也是85K的。接收端是一个交流电,新能源车是直流电。所以我们在接收端控制需要整流,需要把交流电变成直流电,这些控制都会离不开与电池端控制的交互。

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我们有不同的功率样机和解决方案,比如3.7和7.4千瓦主要是单项电,属于慢充。其实慢充和快充还要受到电网的限制。我们都觉得应用产品应该可以在应用场合进行使用。

11千瓦跟22千瓦在公共场合充电会用得比较多一些,3.7千瓦家用会多一些。现在新能源车有一个发展趋势,那就是电池会越来越大,续航里程参配图片询价) 也希望可以到300公里、500公里,这意味着我们的新能源车电池会越来越多,电池会越装越大,因为功率太小对用户来说用处不大。

从发射端安装来看,我的发生端是属于地表安装的方式,还有一种是地埋式的,室内室外都可以用。我们认为地表水平安装的话,动态无线充电应用会多一点,这个基础其是属于将来应用的技术,距离还会比较远。现在大家关注比较多的是地表安装和地面水平安装,平齐安装就可以。

磁路技术是另一个关键技术,就是天线,有一个发射端,有一个接收端。怎么样做一个天线也很关键,我们现在有几种解决方案,一个是环形天线。这类方案品质因素可以做得很好,但是有一个缺陷,耦合系数会比较低,还有对我们Z项要求比较高。我们的车有乘用车、SUV,不同高度的车都想充电。我要根据不同车去调整,接收端要适应很大的尺寸范围,所以这个是做Z项的要求。

大家知道很多人停车不是停得那么准,我们希望控制在正负75毫米,这就要求接收端和发射端之间的位置偏差要满足一定的范围,所以位置容错性稍微要弱一点。

还有一种方式是螺旋线型,品质因素比较低,但是其他三项都还可以。从应用角度来说,我们可以解决所有的缺陷。

提到线圈,我们要提到一个互操作性,无线充电也是一样的,不同的车开过来,如果是以这种DD型的发射端来说,可以做能量发射,不管我的车做环形线圈还是DD线圈都可以,这些都是做了测试验证的。

最后一部分是我们的辅助系统,真正车的应用,不仅仅是充个电就可以了,我们也要考虑很多东西,消费者和主机厂都有很多顾虑,任何隐患都是主机厂不愿意看到的。所以从应用角度来说,异物检测非常有必要。

我们希望在发射端和接收端都能进行检测工作,既然涉及到检测,辅助功能的实现就离不开传感器,我们的传感器是一个线圈组,一个阵列。这个怎么工作呢?如果有金属物体落在上面,无线充电的过程是发热,这样就可以检测出来,这是检测的原理。

我们能够解决的关键点有两个,第一就是我在无线充电能量传输做异物检测。大家都知道,我这个磁场是85K的传递能力。但是检测本身也是需要线圈的,会不会受影响?所以我们的检测功能跟能量传输功能之间不能有冲突,这是我们需要解决的一个问题,可以通过阵列式的线圈对异物进行检测、获取。

有些人会担心,我们国人现在对于身体健康,或者对于保养已经到了痴狂的状态,连用手机都有顾虑,用无线充电会不会也有顾虑呢?

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所以,我这个充电不能对人体产生很大的影响,或者说,即便出现影响也要有相应的测试来规避。我们需要活体保护,其实从这个标准上面来看,对于活体的定义现在还没有统一的定义。但是大家主要的目标还是保护人类,保护大家不要受电池的影响,所以我们会有一种检查机制,检测移动的物体。

检测移动的物体也是有条件的,如果速度非常非常快是检测不到的,因为本身传感器的功能达不到这么快,如果非常非常缓慢走过去也检测不了。我们不能穷尽所有的应用案例,如果用户有特殊的要求,可以定制。对于绝大多数的方式,以及特殊的应用,我们都会有相应的解决方式。有些功能可以定制,可以通过其他方式满足检测的要求。

在大众市场中我们要判断哪个范围之内是比较安全的,是站在车边对身体是不会有影响的,最关键的是车底下这个位置。无线充电时活体保护的功能主要是通过检测移动的物体进入时,降低功率,甚至低于标准里面的限值也可以,目的是为了活体保护。在做活体保护功能方面,其实要考虑的东西还有很多,不过这个功能有还是没有,需要让消费者或者主机厂定义,用还是不用要让主机厂来考虑这个问题。

最后一个核心技术就是定位,或者定准。这是我的发射端,怎么让这个车停到合适的位置。因为我们有位置偏差的要求,所以我们使用的方式叫磁场质量定位,主要还是由磁场来做。这个产品会有一个线圈,有发射装置,在D端还有接收装置,获取这个车的位置,判断这个车有没有过来,有没有停到位,这些会有实际的影响。

现实中,车库里面会有很多混凝土,柱子,这些都会对车辆的定准产生影响,意味着信号也会变化,这样测试的值是不准的。所以我们在现场要对相关的金属、磁场的影响做相关的保护,确保精准的定位。

比如说我们车库里面有无线充电的系统,我进的时候就可以判断在哪充电?在接近这个车位的时候,我们需要通过磁场定位的方式,在短距离把这个车开到满足位置偏差的地方,这是自动泊车里面定位的功能。

最后介绍一下动态无线充电。这是位于巴黎的展示基地的情况,它是一条100米的赛道,每部分都是25米,有14个发射端在里面,会有整车的供电情况,还会有中央控制器,各个子单元的控制器等。我从电网取电时,会有整个片区中央控制器,对于每一个PAD都会有自己的控制端,来保证车开到这个位置,能量可以传输进来。

不过车辆在快到的时候车速也不能太快,太快的话系统可能响应不过来。我们在做无线充电的时候,可以做到120公里/时最快。比这个速度更快的话就响应不了,切换不过来了,能量传输就会受影响。我们在做集成安装之前,会做很多工作。这是功率测试,效率稳定达到90%多。

对于效率,我们希望效率越高越好。功率越高,如果有损耗的话,意味着损耗特别大。这个对整车是有影响的,我们的PAD非常非常的紧凑,是要安装到我们接收端的天线。针对实际应用,我们会把样机做得非常小,非常紧凑。

目前,高通的工程团队在全世界是最大的。标准本身是开放的,所以我们只是在里面表达我们的声音,把测试结果展示给大家看,把存在隐患的地方给大家看。工作时候引起的火灾,或者冒烟,引起可能着火的隐患,这种测试结果都给大家看。所以我们能做的是把我们做的研发成果给大家分享,能不能达成统一,最终还是靠市场。从技术角度来说,我们高通只要做到把我们发现的成果给大家分享就可以了。

(责任编辑:dd)
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