聚焦“新基建”|汽車(chē)電子行業(yè)電源應用解析

摘要：隨著(zhù)汽車(chē)智能化的不斷發(fā)展，汽車(chē)電子占整車(chē)成本的比例也在不斷上升。目前，常規車(chē)型的汽車(chē)電子占整車(chē)成本的15-30%，而對于一些高端車(chē)型，汽車(chē)電子占據整車(chē)成本的40-50%。車(chē)載汽車(chē)電子系統主要包括車(chē)載供電系統、啟動(dòng)系統、發(fā)動(dòng)機管理系統等。針對汽車(chē)電子系統，金升陽(yáng)提供系統的電源應用方案，致力于簡(jiǎn)化客戶(hù)設計，增加系統的可靠性。

一、汽車(chē)電子電源的關(guān)鍵需求

時(shí)至今日，全球正在逐漸停止生產(chǎn)銷(xiāo)售傳統能源汽車(chē)，各大汽車(chē)廠(chǎng)商都紛紛規劃新能源汽車(chē)。而隨著(zhù)新能源汽車(chē)的不斷發(fā)展，汽車(chē)中電子系統的數量和復雜性也在迅速增加,為了提高行車(chē)安全性、舒適度、效率和性能，因此也對汽車(chē)電源的性能提出了更高的要求。

IATF16949體系

若要進(jìn)入車(chē)輛領(lǐng)域，打入各一級(Tier1)汽車(chē)電子大廠(chǎng)供應鏈，需滿(mǎn)足符合零失效(Zero Defect)的供應鏈質(zhì)量管理標準ISO/IATF 16949規范(Quality Management System)。

AEC-Q100/200標準

車(chē)用電子零部件可靠性驗證，是由北美汽車(chē)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(dòng)組件)可靠性標準。

以上兩點(diǎn)需求，為進(jìn)入車(chē)輛領(lǐng)域，打入各一級(Tier1)汽車(chē)電子大廠(chǎng)供應鏈，必須取得兩張門(mén)票。

圖1  IATF16949體系及AEC-Q100驗證標準

汽車(chē)級EMC標準

需要符合汽車(chē)級電磁兼容標準：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?jiǎn)?dòng)

道路車(chē)輛電氣及電子設備的環(huán)境條件和試驗標準GB/T 28046.2-2011，標準中對輸入電壓瞬時(shí)下降有專(zhuān)門(mén)的要求，比如12V系統中要求瞬時(shí)電壓下降到4.5V，24V系統中要求瞬時(shí)電壓下降到9V，而金升陽(yáng)寬壓汽車(chē)級電源CUWB12xxYMD-6WR3滿(mǎn)足4.5～36VDC超寬輸入，滿(mǎn)足標準中瞬時(shí)電壓下降的要求。

寬工作溫度范圍

有試驗表明，當汽車(chē)在40℃高溫的室外環(huán)境，長(cháng)期受到太陽(yáng)直射的情況下，車(chē)內溫度將在70℃以上，最高可達90℃；在寒冷的冬天 ，車(chē)內溫度很低，可能會(huì )引起電源的啟動(dòng)不良問(wèn)題，影響汽車(chē)的正常使用。

汽車(chē)使用環(huán)境廣泛，需要超寬工作溫度范圍，以滿(mǎn)足不同溫度環(huán)境下的應用。

二、汽車(chē)電子系統中常見(jiàn)的設備電源解決方案

典型方案：汽車(chē)制暖PTC系統

傳統汽車(chē)與電動(dòng)汽車(chē)制暖PTC系統的區別在于：電動(dòng)汽車(chē)沒(méi)有發(fā)動(dòng)機的余熱可以利用或者不能完全利用發(fā)動(dòng)機的余熱，需采用熱泵型空調系統或輔助加熱器；對于電動(dòng)制暖PTC系統，目前采用的方案主要包括電動(dòng)熱泵式空調系統、電動(dòng)壓縮機制冷與電加熱器混合調節空調系統。

圖4  汽車(chē)PTC電源解決方案框圖及實(shí)物圖

典型車(chē)廠(chǎng)采用的方案為：空調是電動(dòng)空調、暖風(fēng)為PTC暖風(fēng)，制冷制熱迅速；空調ECU是全自動(dòng)空調系統，主要由傳感器、空調ECU和執行器三部分組成，采用模糊控制。主要的細節過(guò)程為空調ECU的傳感器檢測室外溫度、濕度、壓縮機的工作條件、溫度設定信號、功能選擇信號通過(guò)比較、計算并發(fā)出指令，自動(dòng)開(kāi)啟和關(guān)閉變頻壓縮機、冷凝器風(fēng)扇、電動(dòng)冷卻泵和PTC加熱器，最終調整送風(fēng)的空氣溫度和空氣流量，實(shí)現智能控制。

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

三、金升陽(yáng)汽車(chē)級電源的關(guān)鍵特點(diǎn)

四、小結

隨著(zhù)國內汽車(chē)保有量的不斷提升，車(chē)載汽車(chē)電子的發(fā)展空間還很大。預測2021年全球汽車(chē)電子市場(chǎng)將達到2萬(wàn)億，增速6%。其中，我國市場(chǎng)9000億元，增速高于全球，達到10%。金升陽(yáng)將與時(shí)俱進(jìn)，不斷致力于為汽車(chē)電子行業(yè)提供更好的電源解決方案。