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#能源轉型 #綠電先行

《具備效率高壽命長優勢，超級電容可在油電混合車大放異彩》
目前全電動車充電少說需要 20~30 分鐘，顯然是個不短的時間，若沒電總不能一直停在路邊充電。隨著技術的更迭，現在也有研究員認為若以超級電容取代現有電池，或許可進一步加速混合動力與電動車的發展。🎉

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【ADAS 仍將一馬當先，AFS 有望大放光明】

借助資通訊科技與雲端數據，將能創造更友善的駕駛乘坐體驗並降低意外發生機率及嚴重性。然而，以前機械作動時代，汽車故障可能只要「修理」一下即可；但在電子系統進駐後，若元器件品質不到位或疏於保養，結局可能就是直接燒毀，電子元件的品質和可靠度須格外謹慎。

未來汽車有 80% 的創新皆是由半導體直接或間接驅動，包括能源效率、減排、替代能源、車輛電氣化、連接、主動式安全、自駕車和新興的車聯網功能；預估車用半導體至 2021 年之前的年複合成長率 (CAGR) 約是全球半導體市場的 1.6 倍，其中，先進駕駛輔助系統 (ADAS) 仍將一馬當先，增長幅度是整個車用半導體的四倍以上。

電池是電動車／油電混合車 (EV/ HEV) 成本佔比最高者、達 40%，而電池管理系統 (BMS) 將關係到人車安全、車輛使用壽命和自主性。基於節能考量，HEV 遇紅燈煞停會自動熄火、於起步時再重啟，48V 電池將取代 12V 成為輕型油電 混合車主流規格。改用 48V 高電壓可加速啟動，且每公里可降低 10～15% 二氧化碳排放。

另一個值得留意的是車用 LED 市場，尤其 LED 頭燈拜自適應車燈系統 (Adaptive Front- Lighting System, AFS) 的「主動轉向式頭燈」所賜——當轉彎或對向來車會自動調整車燈照明角度、LED 用量數以千計，將成明星應用，2017 ～ 2022 年 CAGR 估逾 40%；而支援先進照明功能的多通道線性 LED、高效 DC/DC 及高電流 LED/OLED 等尾端固態照明 (SSL) 的驅動器，亦需求殷切。

與此同時，用於街道照明與路標的滲透率也會增加。由於脈寬調變 (PWM) 的 LED 光源閃爍 (flicker) 及同調性 (coherence) 未有統一規 格，LED 光感測元件的曝光時間將攸關影像辨識品 質。例如，陽光燦爛下，曝光時間過長影像會陷於僵化，時間太短又會錯失 LED 脈衝，恐讓駕駛人因顯示器的不當 LED 閃爍而分心，甚至導致機器誤動作！

延伸閱讀：
《半導體將領跑未來 80% 汽車創新》
http://compotechasia.com/a/celue___/2018/0123/37934.html
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【汽車日行燈改用 LED，好處多多】

歐洲已規定自 2011 年 2 月起製造的新車皆須強制配備日行燈，商用車則是從 2012 年 8 月開始，為汽車與箱型車設計人員提供許多機會，在多方面提升駕駛體驗及其品牌形象。上述提升的關鍵在於改用發光二極體 (LED) 的固態技術。由於提升核心製程的量子效率，現在可輕鬆獲得車用可靠性的高亮度 LED。以 LED 為基礎的燈具提供比傳統白熾燈泡更高的能源效率。

LED 組件具有更高的可靠性。超過 10 年的有效使用壽命，意味在車輛使用壽命期間內可能無需更換。此外，LED 所需空間比燈泡小，日行燈有更多安裝位置的選項，大幅強化汽車製造商的品牌形象；設計人員可使用 LED 燈條呈現象徵製造商標誌的形狀，或依車輛輪廓打造更具美感的形狀。LED 日行燈對於駕駛情況的變化可做出更好反應，在起霧時可提高輸出或降低亮度以作為停車燈使用。

因此，LED 燈條的有效調光控制是電源控制器的關鍵需求，但這並非唯一需求。汽車環境會對日間與夜間行駛用的 LED 頭燈設計帶來一些無法預期的結果，所使用的組件在開發時皆須符合 AEC-Q100 與 TS 16949 等產業標準，還須在寬幅溫度範圍內運作，對於駕駛具有關鍵性的零件最高達 +125°C。由於前端部分電子控制單元 (ECU) 相互接近，故低電磁干擾很重要。

LED 電源與控制電路有特定的電氣要求，即使在汽車正常運作下，供應電壓的範圍也會涵蓋 9V～16V。如此可在從亞熱帶到熱帶的各種溫度範圍條件下，為電池進行充電；但實際電壓很容易超出上述限制。輸入電壓可從意外反向連接電池延伸到跨接啟動情況下 12V 電池電壓的兩倍，導致負載突降而故障，例如纜線運作稍有鬆動而發生暫時性的電池與發電機斷開連接時，會發生瞬態電壓突波。

即使使用集中式負載突降箝位電路，組件也必須能處理高達 60V 的輸入電壓。雖然汽車電氣系統內部通常有保護機制，但仍需保護電路因應過電壓、欠壓、過電流、短路及過熱等情況。除了上述故障情況外，引進引擎怠速熄火技術的重點在於節能設計，必須注重更廣大的作業電壓範圍。當車輛重新發動並準備從靜止位置前進時，來自引擎的大量電流需求會使電池電壓低於 9V、最低會低至 6V。

延伸閱讀：
《LED 控制發揮日行燈最大效益》
http://compotechasia.com/a/ji___yong/2017/0808/36274.html

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