FRAM如何保障新能源汽車電子系統(tǒng)的可靠性？

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(shè)施的重視，預(yù)示著國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也將隨著這場大規(guī)模的轉(zhuǎn)型迎來又一波高峰。處在這場席卷整個汽車行業(yè)的浪潮中，更加強大穩(wěn)定、安全可靠的車載電子控制系統(tǒng)勢必將成為不可忽視的一環(huán)。

車載電子控制系統(tǒng)對于存取各類傳感器資料的需求持續(xù)增加，因此對于高效能非易失性內(nèi)存技術(shù)的需求也越來越高，因為當(dāng)系統(tǒng)在進行資料分析或是其他數(shù)據(jù)處理時，只有這類內(nèi)存才能夠可靠而無延遲地儲存?zhèn)鞲衅魉鸭臄?shù)據(jù)。

為響應(yīng)汽車領(lǐng)域的客戶需求，富士通早在2017年就推出了適用于車載應(yīng)用的FRAM產(chǎn)品“MB85RS256TY ”和“MB85RS128TY ”，該產(chǎn)品從內(nèi)部回路開始重新設(shè)計，進一步提高產(chǎn)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(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證。

目前，富士通的FRAM已經(jīng)能支持如安全氣囊數(shù)據(jù)儲存(Airbag)、事故數(shù)據(jù)記錄器(EDR)、電池管理系統(tǒng)(BMS)、新能源車整車控制系統(tǒng)(VCU)，新能源車CAN盒子(CAN-BOX)、新能源車載終端(T-BOX)、胎壓監(jiān)測(TPMS)、汽車駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)及導(dǎo)航與信息娛樂系統(tǒng)(infotainment)等應(yīng)用中的實時且持續(xù)的數(shù)據(jù)儲存，故能降低系統(tǒng)復(fù)雜度并提高數(shù)據(jù)完整性，可謂“八面玲瓏”。下面小編以三個具體應(yīng)用為例，為筒子們展示富士通FRAM在汽車電子系統(tǒng)中的應(yīng)用實例。

FRAM在電池管理系統(tǒng)BMS應(yīng)用

BMS(Battery Management System，即電池管理系統(tǒng))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(tài)參數(shù)，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(shù)據(jù)，進行SOC估算和電池均衡。因此其監(jiān)測數(shù)據(jù)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(tǒng)需要檢測記錄電池單元的電量、溫度、電壓、電流等等數(shù)據(jù)，而且單次監(jiān)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(jiān)測IC都通過FRAM來記錄、寫入數(shù)據(jù) ，這表示BMS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄與寫入非常頻繁，對非易失性存儲器的寫入次數(shù)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(guān)鍵型應(yīng)用對存儲器的優(yōu)異性能與穩(wěn)定可靠的需求。

FRAM在整車控制單元VCU中的應(yīng)用

VCU是整個汽車的核心控制部件，相當(dāng)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(jiān)測車輛狀態(tài)(車速、溫度等)信息，由VCU判斷處理后，向動力系統(tǒng)、動力電池系統(tǒng)發(fā)送車輛的運行狀態(tài)控制指令，同時控制車載附件電力系統(tǒng)的工作模式；另外VCU還具有整車系統(tǒng)故障診斷保護與存儲功能。

由于FRAM屬于非易失性內(nèi)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(yīng)用的需求。

FRAM在ADAS中的應(yīng)用

自動駕駛、或者說ADAS(高級駕駛輔助系統(tǒng))的本質(zhì)是汽車與環(huán)境的對話，通過傳感器采集數(shù)據(jù)、存儲器記錄數(shù)據(jù)、處理器運算數(shù)據(jù)以及反饋等過程實現(xiàn)。而這些過程都需在極短的時間內(nèi)完成，除了高速以外，關(guān)鍵中的關(guān)鍵——可靠性必須保證。

由于汽車電子領(lǐng)域的安全控制系統(tǒng)對汽車行車安全性至關(guān)重要，因此安全控制系統(tǒng)領(lǐng)域的電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)、胎壓監(jiān)測系統(tǒng)TPMS等高端配置有望成為乘用車標(biāo)配。以TPMS應(yīng)用為例。一方面，輪胎內(nèi)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(fā)揮優(yōu)勢；另一方面，為了確保足夠的安全性，胎壓數(shù)據(jù)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(shù)達10萬億次，性能遠高于價格親民的EEPROM，成為安全控制系統(tǒng)的非易失性存儲器首選。

關(guān)于富士通電子元器件（上海）有限公司

富士通電子元器件（上海）有限公司是富士通在中國的半導(dǎo)體業(yè)務(wù)總部，于2003年8月成立，在北京、深圳、大連等地均設(shè)有分公司，負(fù)責(zé)統(tǒng)籌富士通在中國半導(dǎo)體的銷售業(yè)務(wù)。 富士通電子元器件（上海）有限公司的主要銷售產(chǎn)品包括 Custom SoCs （ASICs），代工服務(wù)，專用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)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(chǎn)品及配套解決方案的形式提供給客戶，并廣泛應(yīng)用于高性能光通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、手持移動終端、影像設(shè)備、汽車、工業(yè)控制、家電、穿戴式設(shè)備、醫(yī)療電子、電力電表、安防等領(lǐng)域。欲了解更多信息，請訪問網(wǎng)站：http://www.fujitsu.com/cn/fes/