聚焦“新基建”|汽車電子行業(yè)電源應(yīng)用解析

摘要：隨著汽車智能化的不斷發(fā)展，汽車電子占整車成本的比例也在不斷上升。目前，常規(guī)車型的汽車電子占整車成本的15-30%，而對于一些高端車型，汽車電子占據(jù)整車成本的40-50%。車載汽車電子系統(tǒng)主要包括車載供電系統(tǒng)、啟動系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)等。針對汽車電子系統(tǒng)，金升陽提供系統(tǒng)的電源應(yīng)用方案，致力于簡化客戶設(shè)計，增加系統(tǒng)的可靠性。

一、汽車電子電源的關(guān)鍵需求

時至今日，全球正在逐漸停止生產(chǎn)銷售傳統(tǒng)能源汽車，各大汽車廠商都紛紛規(guī)劃新能源汽車。而隨著新能源汽車的不斷發(fā)展，汽車中電子系統(tǒng)的數(shù)量和復(fù)雜性也在迅速增加,為了提高行車安全性、舒適度、效率和性能，因此也對汽車電源的性能提出了更高的要求。

IATF16949體系

若要進(jìn)入車輛領(lǐng)域，打入各一級(Tier1)汽車電子大廠供應(yīng)鏈，需滿足符合零失效(Zero Defect)的供應(yīng)鏈質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)ISO/IATF 16949規(guī)范(Quality Management System)。

AEC-Q100/200標(biāo)準(zhǔn)

車用電子零部件可靠性驗(yàn)證，是由北美汽車產(chǎn)業(yè)所推的AEC-Q100(集成電路IC)、AEC-Q101(離散組件)、AEC-Q102(離散光電LED)、AEC-Q104(多芯片組件)、AEC-Q200(被動組件)可靠性標(biāo)準(zhǔn)。

以上兩點(diǎn)需求，為進(jìn)入車輛領(lǐng)域，打入各一級(Tier1)汽車電子大廠供應(yīng)鏈，必須取得兩張門票。

圖1  IATF16949體系及AEC-Q100驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)

汽車級EMC標(biāo)準(zhǔn)

需要符合汽車級電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)：ISO11452/CISPR 25/ISO 7637/ISO 10605。

圖2  產(chǎn)品EMC特性（以產(chǎn)品技術(shù)手冊為主）

超寬低壓啟動

道路車輛電氣及電子設(shè)備的環(huán)境條件和試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 28046.2-2011，標(biāo)準(zhǔn)中對輸入電壓瞬時下降有專門的要求，比如12V系統(tǒng)中要求瞬時電壓下降到4.5V，24V系統(tǒng)中要求瞬時電壓下降到9V，而金升陽寬壓汽車級電源CUWB12xxYMD-6WR3滿足4.5～36VDC超寬輸入，滿足標(biāo)準(zhǔn)中瞬時電壓下降的要求。

寬工作溫度范圍

有試驗(yàn)表明，當(dāng)汽車在40℃高溫的室外環(huán)境，長期受到太陽直射的情況下，車內(nèi)溫度將在70℃以上，最高可達(dá)90℃；在寒冷的冬天 ，車內(nèi)溫度很低，可能會引起電源的啟動不良問題，影響汽車的正常使用。

汽車使用環(huán)境廣泛，需要超寬工作溫度范圍，以滿足不同溫度環(huán)境下的應(yīng)用。

二、汽車電子系統(tǒng)中常見的設(shè)備電源解決方案

典型方案：汽車制暖PTC系統(tǒng)

傳統(tǒng)汽車與電動汽車制暖PTC系統(tǒng)的區(qū)別在于：電動汽車沒有發(fā)動機(jī)的余熱可以利用或者不能完全利用發(fā)動機(jī)的余熱，需采用熱泵型空調(diào)系統(tǒng)或輔助加熱器；對于電動制暖PTC系統(tǒng)，目前采用的方案主要包括電動熱泵式空調(diào)系統(tǒng)、電動壓縮機(jī)制冷與電加熱器混合調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)。

圖4  汽車PTC電源解決方案框圖及實(shí)物圖

典型車廠采用的方案為：空調(diào)是電動空調(diào)、暖風(fēng)為PTC暖風(fēng)，制冷制熱迅速；空調(diào)ECU是全自動空調(diào)系統(tǒng)，主要由傳感器、空調(diào)ECU和執(zhí)行器三部分組成，采用模糊控制。主要的細(xì)節(jié)過程為空調(diào)ECU的傳感器檢測室外溫度、濕度、壓縮機(jī)的工作條件、溫度設(shè)定信號、功能選擇信號通過比較、計算并發(fā)出指令，自動開啟和關(guān)閉變頻壓縮機(jī)、冷凝器風(fēng)扇、電動冷卻泵和PTC加熱器，最終調(diào)整送風(fēng)的空氣溫度和空氣流量，實(shí)現(xiàn)智能控制。

金升陽CVRC1215JD-6WR3給IGBT組H橋供電，需三路輸出隔離耐壓1000VDC，滿足IATF16949體系管控，溫度-40 to 105℃，SMD封裝，EMI滿足汽車標(biāo)準(zhǔn) EN55025/CISPR25等級4，隔離電壓3000VDC，產(chǎn)品整機(jī)符合AEC-Q100汽車標(biāo)準(zhǔn)。

三、金升陽汽車級電源的關(guān)鍵特點(diǎn)

四、小結(jié)

隨著國內(nèi)汽車保有量的不斷提升，車載汽車電子的發(fā)展空間還很大。預(yù)測2021年全球汽車電子市場將達(dá)到2萬億，增速6%。其中，我國市場9000億元，增速高于全球，達(dá)到10%。金升陽將與時俱進(jìn)，不斷致力于為汽車電子行業(yè)提供更好的電源解決方案。