Heutige Fahrzeuge können zwischen 200 und 2.000 Halbleiter enthalten, die Informationen für unsere Sicherheit erfassen und verarbeiten. Die neuesten Halbleiterinnovationen ermöglichen es den Automobilherstellern, die technologisch fortschrittlichsten Fahrzeuge aller Zeiten zu bauen.

Doch was bedeutet diese fortschrittliche Halbleitertechnologie für die Autofahrer?

Einer der Gründe, warum ich so gerne in der automobilen Halbleiterindustrie arbeite, ist, dass ich sowohl eine Autofahrerin bin, die darüber nachdenkt, was ich in meinem Auto will und brauche, als auch eine Ingenieurin, die die Technologie beeinflusst, die die Automobilhersteller für die Autos von morgen entwickeln. Die Erwartungen der Autofahrer an ihre Fahrzeuge sind heute ganz andere als noch vor 20 Jahren. In der Vergangenheit ging es in erster Linie darum, wie man von A nach B kommt. Fahrern war es wichtig, wie sicher sie reisen und wie schnell sie ihr Ziel erreichen konnten.

Erfahren Sie mehr über die TI-Technologien, die den Fortschritt beim Autofahren vorantreiben.

In der heutigen Zeit ist die Nutzung eines Fahrzeugs als Fortbewegungsmittel unerlässlich. Autofahrer erwarten heute Komfortfunktionen wie Sensoren für autonomes Fahren oder klimatisierte Sitze. Es besteht der Wunsch nach mehr Sicherheit und Intelligenz, z. B. nach einer Rundumsichtkamera oder nach Systemen, die Insassen oder zurückgelassene Gegenstände erkennen können. Mit der zunehmenden Verbreitung von Elektrofahrzeugen ist auch die Nachhaltigkeit zu einer Priorität geworden. Unsere Technologie trägt dazu bei, diese Erwartungen zu erfüllen und Fahrzeuge intelligenter und sicherer zu machen.

Systementwicklungen

Dank der Innovationen im Halbleiterbereich entwickeln sich die Automobilsysteme ständig weiter. Sie tragen dazu bei, das Fahren sicherer und angenehmer zu machen. Sehen wir uns einige dieser Systeme an:

Fortschrittliche Batteriemanagementsysteme (BMS) ermöglichen eine genauere Charakterisierung des Lade- und Gesundheitszustands der Batterie, wodurch längere Fahrten möglich werden. Verbesserungen in der Batterieüberwachungstechnologie erhöhen die Reichweite von Elektrofahrzeugen und gestalten die Ladelandschaft neu, indem Funktionen wie DC-Schnellladung oder austauschbare Batterien ermöglicht werden, welche die Ladezeiten und die Gesamtbetriebskosten von Elektrofahrzeugen verbessern können.

Effizienzsteigerungen und Gewichtseinsparungen bei mehreren Systemen – drahtloses BMS, Traktionsumrichter, integrierte Ladegeräte, DC/DC-Ladegeräte sowie Heiz- und Kühlsysteme – erhöhen zusätzlich die Reichweite, die der Fahrer mit einer einzigen Ladung erzielen kann.

Leistungselektronik mit Spannungen bis 800 V ermöglicht hocheffiziente Leistungswandlung, eine höhere Leistungsdichte sowie Isolation und bietet somit mehr Möglichkeiten für schnelleres und effizienteres Laden.

Fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme (Advanced Driver Assistance Systems, ADAS) benötigen zuverlässige und intelligente Technologie, damit Fahrzeuge ihre Umgebung mit Kamera- und Radarsensoren genau erfassen, Sensordaten zuverlässig und sicher übertragen sowie Daten verarbeiten und kommunizieren können, um Entscheidungen in Echtzeit zu ermöglichen.

Auch die Struktur dieser Systeme oder elektronischer Steuergeräte (ECU) ändert sich. Die elektrische/elektronische Architektur entwickelt sich zu einer Zonenarchitektur, bei der die Steuergeräte auf der Grundlage ihrer Position im Fahrzeug und nicht auf der Grundlage ihrer Funktionalität gesteuert werden. Systeme, die früher nicht integriert waren, wie ADAS und das Klimasystem, sind jetzt lokalisiert, was die Komplexität reduziert und Funktionen und Eigenschaften durch Software ermöglicht. Eine softwaredefinierte Fahrzeugarchitektur erfordert ein schnelles und sicheres Kommunikationsnetzwerk, präzise Sensoren, intelligente und effiziente Laderegler, eine effiziente Leistungsverteilung und ein hochleistungsfähiges, zentralisiertes Computersystem.

Sechs grundlegende Technologien

Sechs grundlegende Technologien treiben die Entwicklung jedes dieser Systeme voran und tragen dazu bei, Fahrzeuge sicherer und intelligenter zu machen:

1. Fortschrittliche Sensortechnologien. Von der Spannungsmessung bis zur Rückfahrkamera spielt die Sensorik eine entscheidende Rolle für die Sicherheit und Zuverlässigkeit des gesamten Fahrzeugs. Beispiele hierfür sind präzise Radar-, Strom-, Spannungs- und Positionsmessungen.
2. Strom. Stromversorgungstechnologien im gesamten Fahrzeug müssen eine höhere Leistungsdichte und einen höheren Wirkungsgrad bei geringerem Bauraum ermöglichen. Denken Sie nur an integrierte Lösungen in kompakten Gehäusen, an effizientere Schaltregler, die weniger Wärmemanagement erfordern, und an Diagnosen für einen besseren Schutz.
3. Hochspannungssysteme. Um die Ziele der Industrie für Elektrofahrzeuge zu erreichen, sind Hochspannungssysteme mit bis zu 800 V und mehr erforderlich. Die Hochspannungstechnologien unseres Unternehmens bieten hohe Leistung und Zuverlässigkeit für mehr Sicherheit. Denken Sie an die Isolierung und hochmoderne Stromumwandlungstopologien.
4. Sichere Datenübertragung. Es gibt immer mehr Daten, die im Auto und darüber hinaus übertragen werden müssen. Unser Schnittstellenportfolio erfüllt die Bandbreitenanforderungen für eine sichere Datenübertragung ohne Beeinträchtigung der Signalintegrität. Denken Sie an kabelgebundene und Drahtloslösungen für flexible Bandbreiten, die mit dem Datenbedarf skalieren.
5. Motorsteuerung. Geräte, die die Anforderungen an die funktionale Sicherheit erfüllen, bieten Zuverlässigkeit und Skalierbarkeit für eine Vielzahl von Motorsteuerungsanwendungen. Beispiele sind integrierte Mikrocontroller mit Steuerungsalgorithmen, Motortreiber mit integrierten Analog-Digital-Wandlern und integrierte Sensorschaltungen für präzise Bewegungen.
6. Verarbeitung. Um Fahrzeuge intelligenter zu machen, bedarf es der Verarbeitung – dem Gehirn des Fahrzeugs. Denken Sie an einfache Funktionalität bis hin zu komplexer Verarbeitung, die fortgeschrittene und autonome Fahranwendungen unterstützen kann.

Die Autos von heute arbeiten nicht mehr mit den gleichen Einschränkungen, wie es noch vor 20 Jahren der Fall war. Und ich kann es kaum erwarten, zu sehen, was sie in 20 Jahren leisten können. Sicheres Fahren und ein hervorragendes Fahrerlebnis zu einem erschwinglichen Preis sind nur der Anfang. Ich bin gespannt, wie Halbleiter die Automobiltechnik weiter voranbringen und das Fahrerlebnis neu definieren werden.