寻用在胎压监测系统上的电池

只看该作者 · 2009-2-19 10:15

寻用在胎压监测系统上的锂亚电池，要求：生产厂家，纽扣型，性能要好，使用年限长，给大型的做胎压监测系统公司供过货。可致电020-81628937

3万 · 2009-2-22 08:27

在胎压监测系统（ TPMS ）中为什么要用锂亚电池?
经过与 TPMS 厂家的沟通和学习，我们了解到电池、 MCU 、传感器是 TPMS 系统中最核心的三大部件，这些部件实际的工作环境非常恶劣，不仅要耐高低温（ -40 ℃ ― 125 ℃ ），而且还能抗击振动、离心作用和高气压，因此要求非常高。而 MCU 、传感器已经做到准军品级 ( 汽车电子 ) ，所以电池也应该采用同级别的品种才能达到可靠和安全的目的。
目前，工业级的电池中主要是锂亚电池（锂 / 亚硫酰氯， Li/SOCl 2 ， ER 系列），锂锰电池（锂 / 二氧化锰， Li/MnO 2 ， CR 系列）及锂氟化碳（锂 / 氟化碳， Li/CF ， BR 系列），其特性比较如下：

品种	空载电压	负载电压	放电电压	自放电	高低温放电特性	能量体积比	瞬间放电脉冲电流	价格及厂家
锂亚	3.6V	3.4V	平稳	极低	高低温特性都非常好	最高	小	价格适中，国内外均有制造厂家
锂锰	3.0V	2.8V	倾斜	低	高温尚可，低温放电较快	高	较大	国产价格低，电池性能达不到使用要求，进口电池价格适中
锂氟	3.0V	2.8V	倾斜小	低	高温好过 CR 但高低温都比 ER 要差	高	较大	价格高，只有日本厂家生产

      从以上表中可看出，锂亚电池除瞬间放电脉冲电流一项外，都要优于锂锰，锂氟电池。锂亚电池属于能量型电池，锂锰 / 锂氟电池属于功率型电池（可瞬间放出较大的脉冲电流），但在 TPMS 系统中正好不需要较大的脉冲电流（ MCU 和 RF 即使在发射时都是很小功率）。
      深圳艾博尔新能源有限公司（ ABLE ）是锂亚 / 锂锰电池专业制造商，在该领域的研究、开发已超过 10 年，积累了丰富的理论和工艺经验。其产品以其优越的超高低温特性和极其微弱的自然放电特性，在军事和工业领域有广泛的应用，目前 ABLE 产品 80% 出口到欧美国家。
      在汽车胎压自动检测系统 ( TPMS ) 方面，因电池使用失效不能在短时间之内就有结果， ABLE 公司经过研究与改进，专门为此设计了型号为 ER2450 ， ER2286 ， ER10240S， ER10280等的电池。其中 ER2450 可以直接替代以色列 TADIRAN 公司的 TLH-2450 ，其电池性能指标如下：

空载电压： 3.66V ，负载电压： 3.45V
容量： 0.5Ah
工作温度： -40 ℃ ― 125 ℃
保存时间： 10 年以上
焊脚纽扣型，外壳加厚，可焊在 PCB 上，安装更牢固，防振动性更好
更多技术资料，欢迎与我司联络索取，也可在我司网站下载。

只看该作者 · 2009-2-19 15:22

宽温一次性自漏电低我已经设计TPM就是用它光可靠性就测了3年
msn ch863@com.com

1万 · 2009-2-21 10:33

只看该作者 · 2009-2-21 13:36

是锂亚电池，大家推荐一下。

3万 · 2009-2-22 08:29

http://shadowind.spaces.**/articles/article/item/31555

无线ASIC将胎压监测系统推向大众市场2008-07-26 13:13:26

近年来，汽车电子工业已使车辆安全性能得到了很大改善。胎压监测(TPM)系统有望获得大规模的应用。由轮胎爆裂直接导致的严重且致命事故的影响宽广，使我们迫切需要一种低成本、低功耗、可靠的、小形状因子的监测车胎压力的精巧办法。新兴技术还集成了低数据速率的无线性能，未来几年OEM将开始提供胎压监测系统产品。
某些数据说明对胎压监测系统存在迫切需求，例如，雷诺汽车的统计结果表明，高速公路上6%的致命意外事故是由充气不足的轮胎突然失效所引起的；而米其林的一项调查显示，英国30%的驾驶员都依赖于汽修厂胎压检测的服务。但是，一些最新车辆的服务间隔能长达18，000英里(25公里)！
许多新的高端车辆将胎压监测系统列为标准配置的一部分。过去，我们常以轮对轮转速差测量为标准来检查某个轮胎是否充气不足，从而提高车辆防抱死制动系统(ABS)的性能，以达到胎压监测的目的。然而，这类系统的精确度和反应时间不足以满足法定的要求；由于它依赖于差分测量，因此当所有的轮胎都充气不足时，该系统也不能发出可靠的警告。在这种系统下，我们需要驾驶员的干预来对超过轮胎保养周期的车辆重新设定系统。

下图的电路解决方案是建立在监测每个轮胎的压力、运动、温度和电池电压的系统的基础上。将这些信息处理成为数据，然后将从每个轮胎上得到的数据传送到车辆的中央控制器上，必要时它会向驾驶员发出危险警报。提供给驾驶员的信息可能只是一个警报那么简单，也可能会是每个胎压的仪表板数字显示器那么复杂。有些系统可能也包含按需重读和按需读出压力(POD)的功能。
AMI半导体已为胎压监测系统开发制造出了许多低数据速率的无线解决方案，以支持频率在千兆赫以下的应用。胎压监测系统的预期工作频率将可能继续保持为美国325MHz和欧盟434MHz的免许可频段，以使胎压监测系统共享遥控无钥进入(RKE)系统的接收器。
胎压监测系统关键的规格要求是：耗电量、体积大小、可靠性和成本。该设备还必须符合国际上的各种规定及要求，包括美国联邦通信委员会(FCC)和欧洲电信标准协会(ETSI)建立的主要标准。
耗电量是轮胎TPMS传感器/发射器要考虑的主要问题之一。为使传感器/发射器模块尽量轻巧，我们对电池的大小作了严格的规定。由于电池的体积缩小，电池容量就会变小，因此使总有效能量也变小。汽车制造商都想制造出寿命较长的电池，使电池的寿命最短为10年，容量最小为220 mAh。这种电池能使平均耗电量为2.5μA的TPMS系统连续运作87，000个小时。
要使电池寿命尽量延长，就必须使设备的各个部分具有高占空比的电源。作为电源管理一部分，这些设备需包含一个“被动”工作模式和一个“主动”工作模式。主动模式会受到汽车运动的触发，其压力读数能增加到被动模式的一百倍。在射频传输下，TPMS应用的耗电量达到最高模式，高出压力测量处理模式5倍。如果压力测量传输次数较少或只要测出压力的大幅度减少并进行传输，就能节省额外功耗。

用来做唤醒计时器的RC振荡器是需要连续工作的电路一部分。另一种持续电流消耗是由于设备的电量流失而引起的。这两者的平均直流耗电量大约为400nA。被动模式电路的耗电量预计占电池10年寿命的90%，其平均耗电量只有500nA。主动模式中的平均耗电量大约高达2.8μA,但这仍然只是个小数目。
由于该振荡器能迅速满足它们所需的工作点，因此在一些电路中功耗能得到进一步的节省。有一种需要大量启动时间的电路叫做晶体振荡器，在这种情况下，使用AMI半导体“快速启动晶体振荡器”的IP会比较有利。这种自校准电路将振荡器的启动时间减少到5-10μs之间，而一般的晶体振荡器的启动时间为5-10ms。
将能量消耗最小化还需要特定的低功耗模数转换器、AMI半导体“鉴听模式”的快速唤醒能力(信号追踪如下)以及利用片上智能减少RF传输次数的能力。

可靠性
如果在减少外部组件数目的设计上下功夫，TPMS模块的可靠性就能得到改善，电路板或模块所占的空间也会减小。事实上，许多IP模块的设计都将此作为一个目标。我们还可以把许多外部零件组装到一起，如晶体负载电容器、锁相环、滤波器件及温度传感器。
在任何RF应用下，多路径衰减都会使获取可靠无线通信过程出现严重的问题。由于车辆处在一个每时每刻都在变化的环境当中，TPMS应用的多路径很可能导致出一些重大问题。为减少这些问题的出现，我们可以使用双天线分集接收机，例如在AMIS-52100中。分集功能的自动工作并不需要外部控制器或RF开关。
最低要求
在努力迎合制造TPMS系统的强制性要求时，成本问题仍然是汽车制造商们要考虑的一个实质性问题。我们已经提到，将TPMS中央控制器与RKE系统集成在一起可以获得很大的经济利益，大多数车型都采用了该方法。利用成熟、高效的处理器和IP也能帮助降低成本；例如，AMIS采用的是已验证的0.35μm混合信号技术。一种经济的EEPROM(电可擦除只读存储器)也能被列入该规格范围，它能存储校准、轮胎序列号或位置号码。
为将系统组件数减到最少，我们建议把硅基MEMS(微机电系统)之类的传感器和接口发射器IC集成在一个多芯片封装中。由于某些原因，只组装传感器而没有接口发射器在经济节约方面是不可行的。尽管大几何尺寸的CMOS工艺相对来说不贵，但比较之下，制造传感器的过程更简单因此也便宜得多。传感器元件的体积也比较大，这些特征使它们无法与CMOS ASIC一起协同处理(即集成在一起)。
可以满足TPMS这些要求的微电子器件能够在为原始设备制造商和购车一族节约成本的同时，进一步提高车辆的安全性能。
Craig Christensen
无线系统架构师
Herve Branquart
汽车战略市场经理
AMI半导体

3万 · 2009-2-22 08:30

http://forum.**thread/2434/1

直接胎压监测系统设计的5大挑战 --> 发表于 2007-06-28 16:43:20

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美国新颁布的公路安全法规，使胎压监测系统成为汽车行业发展最为迅猛的领域，其中直接胎压监测系统将成为主导技术。本文将重点放在直接胎压监测系统上，讨论了中国汽车电子工程师们面临的设计挑战，主要包括组件选择、功耗管理、介质兼容性、系统成本以及RF设计。

美国新颁布的公路安全法规，使胎压监测系统(TPMS)一跃而成汽车行业发展最为迅猛的领域。2005年4月，美国国家高速公路交通安全管理局(NHTSA)发布的最终规定要求，总重在4563公斤或以下的车辆(单轴双轮的车辆除外)都需要安装一套TPMS。到2007年9月1日，所有生产商生产的轻型车辆都必须符合该标准要求。美国每年大约生产1700万辆车，这为TPMS创造了一个飞速增长的市场。据估计，到2008年，TPMS在全球车市的渗透率将超过30%。

图1：TPMS的轮胎模块组件框图。

值得注意的是，这个法规在技术上对直接和间接系统的态度保持中立。但市场研究机构Strategy Analytics的预测表明，直接系统技术将成为主流技术，2008年后所占份额将超过95%。直接TPMS在每个轮胎内都设有胎压传感器，这些传感器通过射频(RF)信号将压力和其他信息传送到中央接收器里。而间接TPMS没有压力传感器，需要依靠ABS系统内的速度传感器来侦测和比较轮胎转速的不同。直接TPMS成本虽然更高，但是该系统有显著的性能优势，例如具有更高灵敏度，并能够实现零速度测量和多轮胎亏气情况探测。

本文把重点放在直接TPMS上，并将讨论工程师们面临的设计挑战，主要包括组件选择、功耗管理、介质兼容性、系统成本以及RF设计。

组件选择

TPMS的轮胎模块包含的组件有MEMS压力传感器、温度传感器、电压传感器、加速计、微控器、RF电路、天线、LF接口、振荡器和电池。汽车制造商要求直接TPMS的电池能维持十年以上。电池的运行温度必须为－40°C到125°C，重量轻、体积小并且电量要大。由于这些限制，电池往往选择的是钮扣式电池而不是大号电池。新型纽扣电池能达到标准的550mAh电力，重量仅有6.8克。

除电池外，要达到十年以上的操作寿命，组件必须在低功耗的同时具有集成功能。英飞凌的SP30就是这类集成产品，它将压力传感器、温度传感器、电压传感器、加速计、LF接口、微控器和振荡器集成为一个部件。完整的轮胎模块系统仅有三大组件——SP30、RF发射器芯片(如英飞凌的TDK510xF)和电池。

功耗管理

当模块上市后，更换电池是不现实的。由于这一限制，功耗管理对设计工程师来说就显得尤为重要了。减少功耗有4种方法。其中之一，就是上述的选择低功耗组件并使用具有集成功能的组件来减少组件数量。

第二个方法就是利用软件。高效算法可调节发射和测量频率。在软件设计的时候，高效算法可能要考虑这些问题：数据发射和测量的频率是多少？发送重复数据是否必要？系统显示模式是什么？RF发射的功耗最大，延长发射间隔、减少计算次数和重复数据发送自然会延长电池的寿命。但是，我们必须在所有这些因素以及数据可靠性和用户及时获取信息之间实现平衡。

第三个降低功耗的方法是利用拥有内置加速计(如SP30)的传感器来侦测车轮的运转。当车辆处于停车状态时，TPMS可以停止运行以节省电量。多数情况下，车辆处于停车状态时间比真正行驶时间要长得多。因此这种方法可以大幅度节省电量。

运用低频(LF)接口也是一种降低功耗的方法。通过低频接口，中央接收器模块可以给始终处于待机模式的轮胎模块发送指令和数据。只有接收到“唤醒”信号后，轮胎模块才会进行测量和发送数据。这样，轮胎模块的电池寿命可以大大延长。除了省电外，低频接口还带来了灵活设计和额外功能。例如，轮胎更换后，低频通信可以让系统进行自动轮胎识别。SP30带有低频输入接口，可解决这个设计难题。

介质兼容性

图2：英飞凌公司的TPMS解决方案。
传感器的介质兼容性和可靠性对TPMS而言至关重要。如果没有这些关键特性，整个系统的精确性和可靠性将成问题。轮胎模块是置于轮胎内部的，因此电子组件面对的是轮胎内部的恶劣环境。电子组件将工作在－40°C到125°C的温度范围内，并将面对潮湿、灰尘和刹车油等其他介质的侵袭。介质兼容性确保传感器能得到全面保护。TPMS的传感器特别容易被腐蚀，因为它的压力进口必须与空气接触才能监测周围的压力。

英飞凌的传感器包括压力传感组件和加速传感组件(可选)。传感组件是一个三层堆叠模块(玻璃－硅－玻璃)。绝对压力参考值是由顶层玻璃里的真空腔得出的。因为压力进口朝向硅层的背面，所以传感组件有很好的介质兼容性。利用这种获得专利的三层堆叠技术，英飞凌传感器(如SP30)获得了非常好的介质兼容性。

系统成本

这个由接收器模块和四个轮胎模块组成的系统要在商业上获得成功，系统成本起着很重要的作用。好的解决方案使用拥有集成功能的组件以实现组件数量、运行功耗和PCB尺寸的减少，最终实现降低系统成本。让TPMS和无钥进入(RKE)接收器共享同一平台也可以降低系统成本。但是，这在商业上并不是始终可行的。

RF设计

第一代TPMS的发射器芯片设计运用的是ASK调制技术，通过SAW共振器产生合适的发射频率。这样的ASK系统非常便宜，但是载有发射器的车轮转动会导致接收场强发生变化。

为此，目前的TPMS在晶体振荡器和PLL合成器的基础上运用FSK调制方式来产生中心频率和频率牵引。在许多OEM应用中，FSK即使在轮子高速运转时都能提供可靠的RF通信。英飞凌公司的UHF发射器系列TDK510xF 可为这种TPMS应用提供最佳解决方案。TDK510xF系列装置可用于不同的频带(315、434、868和915MHz)，并可进行ASK和FSK调制。该装置包含一个全面集成的PLL合成器和一个高效功率放大器来驱动环形天线。在RF输出功率为5dBm ，电阻为50欧的情况下，典型的耗电量为7mA(可以视为最低的耗电量)。该装置可在－40°C到125°C的温度范围内运行，并采用小型P-TSSOP-10封装。

除了发射器系列产品之外，英飞凌公司还有针对不同频带的多种接收器和收发器芯片，如TDA521x接收器芯片广泛用于TPMS和RKE应用。英飞凌公司的无线芯片只需极少的外部组件，环路滤波器和VCO电路都实现了集成，其特点还包括低运行电流和良好的灵敏度。

英飞凌公司的TPMS解决方案

英飞凌公司通过融合传感器和RF无线芯片来提供完整的TPMS系统解决方案。从图2中可以看出，SP30或SP12(无MCU)可以与TDK510x发射器芯片在轮胎模块里协同应用。在接收器端，TDA521x可以和任何8位或16位MCU协同应用。

1997年，英飞凌公司的TPMS传感器投产，迄今总产量已达上千万。随着大量的产品在市场上得到使用和测试，英飞凌公司大规模生产能力得到了认可。英飞凌公司的TPMS传感器的多种优势造就了其市场领袖地位，其中包括：

数字接口(SPI)为独立TPMS传感器(SP12/SP12T)带来了灵活设计；

针对各种OEM运用实现了大规模部署；

卓越的介质兼容性和可靠性；

生产过程中进行全面补偿和校准；

低功耗；

独特传感器ID，可实现轻松识别；

超宽工作温度范围(－40°C到125°C)；

片上加速计监测车轮转动(可选)；

片上微控器降低印刷电路板尺寸和系统成本(SP30)；

片上温度和电压传感器；

片上LF(低频)输入接口实现双向通信；

准确气压测量(±7kPa)；

利用EROM进行量产，降低成本；

异常温度下关闭，避免不准确的数据测量；

与RF无线芯片一起使用可构成完整TPMS解决方案；
集成RF发射器、耗电更小的未来解决方案；

本文小结

工程师在设计直接TMPS时面临的主要挑战包括组件选择、功耗管理、介质兼容性、系统成本以及RF设计，这些因素也是商业成功的关键所在。基于SP30和TDK510xF的解决方案为组件数量和PCB尺寸设立了一个基准。它同时满足了汽车行业的10年电池寿命要求。

新一代的TPMS将有一些革命性的突破。在性能提升的同时，功耗、尺寸、重量和成本将不断降低。英飞凌公司计划于2007年推出的名为SP35的单电子组件将传感和发射功能融合在一起，这意味着MCU、传感器和RF发射器将集于一体。到2010年时，英飞凌有望推出耗电量更低的系统。

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-->[分享] 直接胎压监测系统设计的5大挑战 --> 发表于 2007-06-28 21:53:14

[2-->楼]

呢称：小黑

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现在直接式供电电池主要还是用TLH-2450？
据说2005年阿尔卑斯电气展出了一款无需使用电池的轮胎气压监测系统（TPMS：Tire Pressure Monitoring System）,并首次展示了其工作时的样子，该系统利用天线发出2.4GHz的触发信号，并利用该信号的能量从发射机应答器（Transponder）返回轮胎气压和温度等数据信号，因此无需使用电池。

　　该公司2003年5月从德国IQ-Mobil GmbH获得了不使用电池的TPMS技术并签定了独家专利授权合同，借用该技术开发了此次的TPMS。该产品已通过欧洲和美国的电波法认证试验。现已开始提供样品，计划从2006年开始量产供货。

　　每个发射机应答器（不含阀门部分）的质量仅为6g，使用温度范围为－40℃～＋150℃。测定误差在±10kPa以内。支持的最大速度达330km/h。

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-->[分享] 直接胎压监测系统设计的5大挑战 --> 发表于 2007-07-13 09:24:52

[3-->楼]

呢称：木头东瓜

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2.4G
无源，那得多大的功率照射才能足够返回一次数据？

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