從引擎管理到車身控制功能，再到車輪、制動(dòng)和安全等等涉及汽車設(shè)計(jì)的各個(gè)方面，在百年時(shí)間內(nèi)都經(jīng)歷了一場(chǎng)變革，但是只有一個(gè)地方的架構(gòu)保持不變：配電架構(gòu)。如今這個(gè)遺留部分也將經(jīng)歷轉(zhuǎn)變，加入汽車行業(yè)變革的行列。
50多年以來(lái)，作為領(lǐng)先的汽車電子技術(shù)供應(yīng)商，恩智浦了解全球汽車行業(yè)的需求，并且憑借顛覆行業(yè)的先進(jìn)技術(shù)展現(xiàn)了其滿足這些需求的能力。本文將著重介紹汽車行業(yè)應(yīng)改良現(xiàn)有配電架構(gòu)的原因、描述可做出的改變，并說(shuō)明此次變革將帶來(lái)哪些益處。
當(dāng)今正在經(jīng)歷的車輛電氣化對(duì)所有車輛系統(tǒng)都產(chǎn)生了影響，并且為汽車配電架構(gòu)革新提供了充分理由。推動(dòng)電氣化浪潮的三股主要力量包括：“互聯(lián)汽車”模型、新動(dòng)力系統(tǒng)與法規(guī)以及已獲得市場(chǎng)研究人員認(rèn)可的平臺(tái)的全球化與合并。1本分析將從兩個(gè)方面進(jìn)行分析：繼電器替代產(chǎn)品和保險(xiǎn)絲替代產(chǎn)品。圖1顯示了汽車制造商在六個(gè)特定領(lǐng)域中的現(xiàn)狀。
圖1.汽車各部位更換繼電器的速度存在差異
照明(1)系統(tǒng)已經(jīng)開(kāi)始更換繼電器。座椅(2)和車門(mén)(3)也是如此。而電子控制單元(4)中的冷卻風(fēng)扇、燃油噴射器、泵等裝置仍然在非常普遍地使用繼電器，數(shù)量為7-20個(gè)，具體由原始設(shè)備制造商決定(OEM)。此領(lǐng)域面臨的趨勢(shì)是，在2018年至2022年期間，將采用固態(tài)替代產(chǎn)品完全取代繼電器。
電氣化的遠(yuǎn)大未來(lái)將依賴于配電架構(gòu)經(jīng)過(guò)改造的電力分配(5)接線盒。要將電力從蓄電池分配到每一個(gè)負(fù)載模塊或每一組負(fù)載，需要使用50到60(甚至100)根保險(xiǎn)絲以及5到10個(gè)繼電器。舉例來(lái)說(shuō)，連接至車身控制器的保險(xiǎn)絲和電線就能控制數(shù)種不同功能。
如今，幾乎所有制造商都會(huì)在接線盒中使用繼電器和保險(xiǎn)絲。而從2020年至2025年甚至到2030年的趨勢(shì)將是更換掉汽車配電盒中的所有機(jī)械部件。這個(gè)遠(yuǎn)景似乎非常宏大，但已發(fā)生于世界各地的家庭和建筑中。事實(shí)上，數(shù)十年以前人們用斷路器代替保險(xiǎn)絲之時(shí)就已經(jīng)發(fā)生過(guò)。
最后一部分(6)是引擎管理。隨著停止-啟動(dòng)系統(tǒng)和其他輕度混合應(yīng)用中的48V系統(tǒng)功率不斷增加，48V總線上產(chǎn)生電弧，致使繼電器不足于滿足負(fù)載開(kāi)關(guān)的要求。這種電弧后續(xù)還會(huì)造成其他系統(tǒng)問(wèn)題。因此，48V應(yīng)用對(duì)固態(tài)解決方案具有決定性的影響。
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