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用电过载引发汽车电源设计新思考

作者:时间:2012-07-06来源:网络收藏
随着汽车电子功能的爆炸式增长,越来越豪华的汽车是否会危及乘客安全呢?这就是汽车过电气化问题的起源,设计工程师要采取什么举措才能避免潜在的危险呢?
  
回忆过去(不那么遥远以前),驾驶着你爸的老爷车,AM/FM收音机、磁带录放机和汽车空调标志着那个时代豪华汽车的最高水平了。如今,许多人难以想象,全家人的公路之旅几乎都配备了卫星导航GPS、每一个乘客单独的DVD播放机、车内气候控制、加热座椅、巡航控制、无线接入以及提醒驾驶员车灯一直开着的语音提示功能,引擎要持续为这些电子系统供电,否则,车上这些设备将变成华而不实的摆设。
  
随着汽车电子和电气附件的增加,制造商如何通过提供足够的电源来满足其要求呢?一旦出现电压浪涌或下跌,会发生什么情况?更为豪华的汽车是否会危及乘客的安全?要采取什么解决方案才能确保高度电气化的汽车维持足够的电源?
  
附件功耗呈现上升之势
  
汽车电子和电器设备以平均每辆车每年超过110W的速度递增,最近,过去由机械力和液压力推动的系统都改由电力驱动,对电能的大部分需求都源于此。上世纪80年代出现的防抱死刹车系统(ABS)具有存储容量大约为8KB电子控制单元;而现代的第五代ABS硬件配备128KB的存储器,大小仅仅为早期系统的40%。由于设计精巧和创新,现代电气/电子系统对功率的要求通常比最初推出的系统要小。
  
下表总结了现代汽车的汽车电气/电子系统的主要子系统(和负载):
  •   发动机管理
  •   多媒体和加热、通风和空调(HVAC)
  •   车身电子
  •   底盘电子
  •   照明(外部和内部)
  •   未来的系统



 
表中所列的用电负载是连续和间歇运行的部件的混合体。然而,汽车电力充电系统的组成部分至少要包括交流发电机、蓄电池和电力配线系统(也就是PowerNet),它必须完全持续地支持引擎管理功能以及大部分的多媒体和HVAC功能,并根据驾驶条件和消费者的用途支持其余类别的汽车电子系统。


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