在之前看整車EE架構(gòu)變革過程：隨著Body Computer、座艙和自動駕駛核心計(jì)算平臺的導(dǎo)入，高速通信的問題可以由PCI-e或者以太網(wǎng)解決；但是如何在HEV、PHEV和BEV三種長期存在的動力架構(gòu)下，滿足計(jì)算平臺的功率需求，滿足驅(qū)動車輛線控電動化的轉(zhuǎn)向、制動的電源安全和冗余，特別是在較高的功率下，降低整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)（PDN）的損耗。

在這個(gè)領(lǐng)域里面，做電源模塊的Vicor的想法還是很有意思的。

▲圖1.英飛凌所探討的機(jī)遇12V下的冗余配電架構(gòu)

▲圖2.Vicor提出來48V Buffer和分布式電源供電

Part 1

配電和Zonal Controller

在Zonal控制器下，這個(gè)通信單元其實(shí)也是作為配電樞紐，Zonal控制器配置了大量智能熔斷器，通過這個(gè)給所有的執(zhí)行器和負(fù)載供電，通過半導(dǎo)體智能開關(guān)替代繼電器中和傳統(tǒng)熔斷保險(xiǎn)絲，有效的實(shí)現(xiàn)了智能電源管理，集中管理整個(gè)車輛的保險(xiǎn)絲。 

▲圖3.智能配電單元

而供電的架構(gòu)就比較有意思了，Zonal控制器的供電如果往48V電氣架構(gòu)遷移，是簡化了整體的電源拓?fù)洹Ｄ壳暗能囕v存在多個(gè)電池：

●48V：一般是一個(gè)48V電池+一個(gè)12V電池

●HEV：一般是一個(gè)200-300V電池+一個(gè)12V電池

●PHEV：一般是350V電池+一個(gè)12V電池

●BEV：400V和800V能量電池和12V電池

也就是說，我們能看到導(dǎo)入的Zonal架構(gòu)，要在上面這一堆產(chǎn)品序列里面做兼容，我要考慮如何才能配置更好。我的理解全球來看，48V是最低配置，如果使用Zonal架構(gòu)，在系統(tǒng)中圍繞60V安全電壓一下提供48V電壓并將該電力分配給Zonal控制器。然后Zonal控制器配置電壓轉(zhuǎn)換模塊向12VLoad和48V Load。 

▲圖4.Zonal的電源配電功能

▲圖5.給Zonal配置一個(gè)48V的輸入和模塊化電源

Part 2

功率模塊和成本核算

在這個(gè)里面的做法，類似特斯拉在BMS控制器做的隔離反激電源模塊。

▲圖6.特斯拉的電源模塊

備注：如果Zonal用48V供電，可以不用做隔離。

▲圖7.電源模塊

特斯拉的電源拓?fù)涫且粋€(gè)Flyback結(jié)構(gòu)，變壓器有四路繞組（輸入占其一），三路隔離輸出中有一路輸出用作輔助反饋，另外兩路是給BMU的進(jìn)行供電作用的。主要的器件包括整流二極管（ON-MBRS1100 BAT46W ）、NMOS（ST-STD2N95K5）、芯片（TI-UCC28730）和保險(xiǎn)絲800mA和隔離變壓器XFMRS-1078124-00-B 。主要的電源輸出連接到了整個(gè)電池管理的供電12V處，即使外部的12V斷開了，這塊BMU也能持續(xù)工作。

我前段時(shí)間和不少朋友在聊，我們不管看DCDC的發(fā)展演變或者OBC的發(fā)展演變，隨著這樣的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展在走，一體化的功率電子發(fā)展到后期確實(shí)有瓶頸。

▲圖8.功率模塊

小結(jié)：我的理解，下一代的汽車計(jì)算平臺和Zonal的電源模塊，設(shè)計(jì)選擇應(yīng)該是挺大一塊的。在原有芯片化的方案中，如果把輸出摸清楚，封裝成功率模塊快速去導(dǎo)入市場，這個(gè)玩法還是可以做下去的，特別是車企目前在迭代這些控制器的時(shí)候，確實(shí)需要外部供應(yīng)商做器件層面的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

返回第一電動網(wǎng)首頁 >