导图社区 汽车毫米波雷达技术概述
介绍了毫米波雷达的基本概念、特点、分类、主要参数;测距、测速、测角度的相关工作及计算原理分析。介绍详细,描述全面,希望对感兴趣的小伙伴有所帮助!
编辑于2024-10-10 10:47:16这是一篇关于固态电池技术解析思维导图,【固态电池:下一代能源存储的破局者】目前硫化物、氧化物等主流技术路线并行发展,中国头部企业已实现多路线突破,正迈向商业化关键阶段2026年将成为重要节点:蔚来ET9、东风奕派等车型将搭载半固态/全固态电池,国轩高科"金石电池"、比亚迪硫化物方案等技术密集落地固态电池凭借高安全性、能量密度等优势,虽面临界面稳定性等技术障碍,但已从实验室进入示范运营阶段,全球政策与企业布局共同推动产业加速发展.对于电动汽车领域的从业者,如汽车制造商、工程师等,此模板是了解固态电池这一新兴技术的窗口。在结构与工作原理部分,详细展示了固态电池的组成结构以及与传统锂电池的对比,帮助从业者掌握其核心特性,为电动汽车的电池选型和技术研发提供参考。优势与技术瓶颈部分,明确列出固态电池在安全性、能量密度等方面的优势,以及当前面临的技术难题,使从业者能全面评估固态电池的应用前景。固态电池技术研发人员可借助该模板系统梳理研发方向。产业发展现状和新能源汽车行业应用现状的内容,能让研发人员了解行业动态和市场需求,有针对性地开展技术攻关,加速固态电池技术的成熟与商业化进程。
2026年,纯电车技术将迎来一场全面且震撼的突破革命,为整个新能源汽车行业描绘出一幅令人振奋的未来图景。在动力电池领域,半固态电池凭借其更高的能量密度和安全性,摇身一变成为量产主力军,为纯电车提供更持久的续航保障。与此同时,全固态电池也开启小批量试产的新征程,有望在未来进一步改写电池技术的格局。5C - 12C快充技术惊艳亮相,大幅缩短补能时间,让充电不再成为出行的阻碍。800V高压平台全面普及,配合SiC功率器件与多合一电驱集成,极大地提升了车辆的能效,使每一度电都能发挥更大价值。分布式轮毂电机带来灵活驱动方案,让车辆的操控性能达到新的高度。补能方式也呈现出多元化发展。液冷超充(400 - 1500kW)与3分钟极速换电并行,满足不同场景下的补能需求。光储充微电网的推广,推动能源形成闭环,实现绿色能源的高效利用。智能化层面,城市NOA实现无图驾驶,让车辆在复杂城市道路中也能游刃有余。端到端大模型与舱驾融合中央计算平台重塑交互体验,使人车交互更加自然流畅。热管理技术通过CO₂热泵与全域余热回收,有效提升续航里程。滑板底盘与线控技术则重新定义车身架构,为车辆设计带来更多可能。
深化产教融合需破解九大关键问题!徐守坤指出,从改进合作模式到提升能级、优化师资结构,再到构建动态平衡的校企生态,核心在于打破组织鸿沟,通过共建高能级平台推动技术创新与产业升级。关键在于建立监督评价机制,纳入质量管理体系,定期评估调整策略,确保合作可持续。高校需强化"双师型"师资建设,以人才集聚优势助力企业研发迭代,最终实现校企共生共荣的深度融合发展。
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这是一篇关于固态电池技术解析思维导图,【固态电池:下一代能源存储的破局者】目前硫化物、氧化物等主流技术路线并行发展,中国头部企业已实现多路线突破,正迈向商业化关键阶段2026年将成为重要节点:蔚来ET9、东风奕派等车型将搭载半固态/全固态电池,国轩高科"金石电池"、比亚迪硫化物方案等技术密集落地固态电池凭借高安全性、能量密度等优势,虽面临界面稳定性等技术障碍,但已从实验室进入示范运营阶段,全球政策与企业布局共同推动产业加速发展.对于电动汽车领域的从业者,如汽车制造商、工程师等,此模板是了解固态电池这一新兴技术的窗口。在结构与工作原理部分,详细展示了固态电池的组成结构以及与传统锂电池的对比,帮助从业者掌握其核心特性,为电动汽车的电池选型和技术研发提供参考。优势与技术瓶颈部分,明确列出固态电池在安全性、能量密度等方面的优势,以及当前面临的技术难题,使从业者能全面评估固态电池的应用前景。固态电池技术研发人员可借助该模板系统梳理研发方向。产业发展现状和新能源汽车行业应用现状的内容,能让研发人员了解行业动态和市场需求,有针对性地开展技术攻关,加速固态电池技术的成熟与商业化进程。
2026年,纯电车技术将迎来一场全面且震撼的突破革命,为整个新能源汽车行业描绘出一幅令人振奋的未来图景。在动力电池领域,半固态电池凭借其更高的能量密度和安全性,摇身一变成为量产主力军,为纯电车提供更持久的续航保障。与此同时,全固态电池也开启小批量试产的新征程,有望在未来进一步改写电池技术的格局。5C - 12C快充技术惊艳亮相,大幅缩短补能时间,让充电不再成为出行的阻碍。800V高压平台全面普及,配合SiC功率器件与多合一电驱集成,极大地提升了车辆的能效,使每一度电都能发挥更大价值。分布式轮毂电机带来灵活驱动方案,让车辆的操控性能达到新的高度。补能方式也呈现出多元化发展。液冷超充(400 - 1500kW)与3分钟极速换电并行,满足不同场景下的补能需求。光储充微电网的推广,推动能源形成闭环,实现绿色能源的高效利用。智能化层面,城市NOA实现无图驾驶,让车辆在复杂城市道路中也能游刃有余。端到端大模型与舱驾融合中央计算平台重塑交互体验,使人车交互更加自然流畅。热管理技术通过CO₂热泵与全域余热回收,有效提升续航里程。滑板底盘与线控技术则重新定义车身架构,为车辆设计带来更多可能。
深化产教融合需破解九大关键问题!徐守坤指出,从改进合作模式到提升能级、优化师资结构,再到构建动态平衡的校企生态,核心在于打破组织鸿沟,通过共建高能级平台推动技术创新与产业升级。关键在于建立监督评价机制,纳入质量管理体系,定期评估调整策略,确保合作可持续。高校需强化"双师型"师资建设,以人才集聚优势助力企业研发迭代,最终实现校企共生共荣的深度融合发展。
汽车毫米雷达波技术原理解析
定义概念
概念
毫米波一类使用短波长电磁波的特殊雷达技术,实质上就是电磁波,但是频段比较特殊,频率高于无线电,低于可见光和红外线;雷达系统发射的电磁波信号被其发射路径上的物体阻挡继而会发生反射。通过捕捉反射的信号,雷达系统可以确定物体的距离、速度和角度
车规级雷达频率:
24GHz
波长 12mm
77GHz
波长 4mm
至于为什么选择22GHz和77GHz,是因为电磁波的每一个频段都会按照规定,分配给特定的设备或行业,以防止设备信号之间的相互干扰。而24GHZ和77GHz就是国际电信联盟专门划分给车用雷达的频段
特点
探测性能稳定
不受被测物体表面形状,颜色的影响,对大气等适应性强
探测距离较长
最长250m左右,能够满足车辆在高速行驶环境下,对较远距离范围内的环境监测要求
环境适应性良好
较强的穿透力,能够透过烟雾,泥土,雨水,环境适应能力强
波束比较窄,具有较强的抗干扰能力
体积小,性能高
全天候工作
多目标跟踪
分类
脉冲式毫米波雷达
采用脉冲的方式,短时间内发射大功率的脉冲信号,通过脉冲信号控制雷达的压控振荡器,从低频瞬时跳到高频
调频连续波毫米波雷达(主要)
发射的连续调频信号遇到目标时,就会产生与发射信号有一定时延的回波,在通过雷达的混频器进行混频处理
可以同时得到目标的相对距离和相对速度
ESR毫米波雷达(ESR = electronically scanning reader)
电子扫描毫米波雷达,适应范围呢同时检测到64个目标,发射波段为76GHZ-77GHZ,同时具有中距和远距的扫描能力
主要参数
结构组成
系统组成
模拟组件
发送 (TX)
接收 (RX)
射频 (RF)
时钟
数字组件
模数转换器 (ADC)
微控制器 (MCU)
数字信号处理器 (DSP)
博世毫米波雷达结构
MMIC —— 前端单片微波集成电路
是多功能电路
包含:低噪声放大器(LNA),功率放大器,混频器,以及收发系统等功能
特点:电路损耗小,噪声低,频带宽,动态范围大,功率大,附加功率高,抗电磁辐射能力强
PCB板 —— 雷达天线高频PCB板
微带阵列(主流方案)
高频PCB板集成在普通PCB板上实现天线功能,需要在较小的集成空间中保持天线足够的信号强度
因为毫米波波长为几个毫米,由于天线尺寸和波长相当,所以毫米波雷达的天线很小,从而可以使用多跟天线来构成阵列天线,达到窄波束的目的,随着收发天线个数的增多,这个波束可以很窄
由于波长很短,毫米波可以使用一种微带贴片天线,在PCB板上的Ground层上铺几个开路的微带线,就能做天线,这个导致毫米波雷达的天线可以作为PCB板。
汽车上布局
FMCW毫米波雷达的工作原理
FMCW雷达系统所有信号的频率随时间呈线性变化,通常我们叫做Chirp
信号时域
信号频域
工作原理
振荡器产生信号,信号经过功率分配器发射开关,发射天线发射给目标,
接收天线在接收到目标的反射信号后,经过放大器进行放大,混合器将发射信号与接收信号进行混频,得到IF信号,IF信号传给信号处理模块处理,控制电路控制整个雷达的工作。
测距原理(调频连续波毫米波雷达)
振荡器会产生一个频率随时间逐渐增加的信号,信号遇到障碍后,会反弹回来,时延是二倍的距离/光速(光速来代替毫米波传播的速度),返回来的波形和发出的波形有一个频率差,频率差和时延呈线性关系,物体越远返回波形,收到的时间越晚。反之,那么跟入射波的频率差值就越大。将两个频率做一个减法,就可以得到二者频率的差频(差拍频率),通过判断差拍频率的高低,就可以判断障碍物的距离。
测距计算
发射天线发射出一个线性调频信号,接收天线所接收到的信号实际上就是发射信号的延时副本,发射信号与接收信号进行混频,得到IF中频信号,IF中频信号的频率等于发射信号与接收信号的频率差
测速原理
根据多普勒效应,通过计算返回接收天线的雷达波的频率变化就可以得到目标相对于雷达的运动速度,简单地说就是相对速度正比于频率变化量。当目标和自车接近时,回波的频率相比发射频率有所升高,反之则频率降低。
测角原理
是通过多个接收天线接收到信号的时延来实现
假如有2根天线接收从某个方向的电磁波,电磁波到达两个接收天线的时间是有差值的(或者说有相位差)。通过相位差就可以评估信号的角度。
TX发出毫米波,到达目标后发射,回波被RX1和RX2接收,但是有一定的时延的相位差,相位差根据毫米波传播的速度(光速),可以得到距离值b,两个天线的距离d已知的,是一个直角三角形,就可以求得这个方位角。
分辨率
雷达可以区分2个物体的最近距离
两个物体靠的很近,毫米波雷达可能将其列为一个物体,如果分的开一点,就可以探测到2个物体。究竟多远?可以区分?就叫做分辨率
计算公式:光速/(雷达带宽 X 2
TI 器件可实现一种称为调频连续波 (FMCW) 的特殊毫米波技术。顾名思义,FMCW 雷达连续发射调频信号,以测量距离以及角度和速度。这与周期性发射短脉冲的传统脉冲雷达系统不同。
过去,这些系统都是通过分立式组件实现的,这增加了功耗和总体系统成本。其复杂性和高频率要求使得系统设计颇具挑战性。
德州仪器 (TI) 已经克服了这些挑战,并且设计出了基于互补金属氧化物半导体 (CMOS) 的毫米波雷达器件,该器件集成了时钟等 TX-RF 和 RX-RF 组件,以及ADC、MCU 和硬件加速器等数字组件。TI的毫米波传感器产品组合中的某些系列集成了 DSP,用于提供额外的信号处理功能。
中心主题
主题
主题
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