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汽车电子的新型保护方案趋势前瞻

发布时间:2020-01-14 18:28:48 阅读: 来源:缝纫机厂家

消费者需求和竞争压力迫使汽车制造商在汽车上增加了越来越多的功能和特性,这已经影响到汽车的电子、电气架构和所用的元器件。

提高燃油经济性和减少二氧化碳排放的全球化行动向汽车行业提出了巨大的挑战,减轻汽车重量是目前制造商采取的最常见策略之一。由于电动汽车(EV)和混合动力汽车(HEV)也可用于解决全球的能源与碳排放危机,汽车制造商和电池制造商正在迅速开发新的材料和解决方案以推进这些技术的发展。

联网生活方式也已经渗透到汽车中,并已极大地影响新的汽车设计。消费者需求和竞争压力迫使汽车制造商在汽车上增加了越来越多的功能和特性,这些功能和特性进而影响到汽车的电子/电气架构和所用的元器件。

更环保、更轻的设计

对今天的汽车工程师来说,提高燃油经济性和减少温室气体(GHG)排放已经成为重要的设计准则。显而易见,电动汽车和混合动力汽车是应对这些挑战的解决方案,但减轻汽车重量的技术也能提供一些明显的好处,因为减轻汽车重量和滚动阻力可以降低对能源的需求,并有效地减少二氧化碳排放。

除了提高元器件集成度和使用先进材料有助于汽车制造商减轻汽车重量之外,线束重量也是一个让人特别感兴趣的领域,并已经吸引设计工程师重新审视他们的设计方案,以防止汽车电源功能因大电流故障情况而受损。

设计工程师面临的一个挑战是保留和/或增加电路保护器件,它们有助于保护汽车电子系统因可能的过载情况而受损,同时降低总体成本和重量。由于一辆汽车通常可能包含数百个电路和超过一公里的导线,布线系统的复杂性可能使得传统电路设计技术难以使用,并可能导致不必要的过度设计。

图1:典型的集中式架构。

许多制造商已经发现,将分布式架构和可复位聚合物正温度系数(PPTC)过流保护器件结合使用可以显着减轻汽车重量。图1和图2显示了传统集中式架构和分布式架构之间的差异。集中式方案要求每个模块由接线盒中一个独立的熔丝保护,见图中黄 色部分。在这种“星形”架构中,每个功能也要求独立的导线,因而增加了重量和成本。相反,在由电源总线供电多个接线盒的分布式架构中,从接线盒出来的每根导线都可以得到一个可复位电路保护器件的保护。

图2:典型的分布式架构。

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