路漫漫但是必然 談通往42V汽車(chē)電子之路

向42V汽車(chē)電氣系統的轉換有許多理由。但是，42V的實(shí)際實(shí)現卻由于經(jīng)濟和技術(shù)方面的挑戰而受到種種制約。工程師在解決42V系統種種挑戰的同時(shí)，還在繼續對14V系統的各項指標進(jìn)行優(yōu)化。但將來(lái)，似乎汽車(chē)電氣方面的增長(cháng)將鐘情于42V系統。那時(shí)，生產(chǎn)商將不得不在能夠支持未來(lái)的42V系統的同時(shí)，還要繼續為目前的14V系統繼續提供改進(jìn)型和創(chuàng )新型產(chǎn)品。本文將討論42V的實(shí)現并深入研究未來(lái)的發(fā)展趨勢。

路漫漫但是必然

　　42V汽車(chē)電氣系統的進(jìn)展究竟如何？更強大的42V標準在按照最初的預測進(jìn)行具體的快速實(shí)施時(shí)拋了錨，而眼下沒(méi)有人認為會(huì )馬上得到快速采用。事實(shí)上，還有一些專(zhuān)家預測根本不可能實(shí)現這一轉換。14V架構和部件的最佳化，包括分布式電源網(wǎng)絡(luò )穩定性技術(shù)，延長(cháng)了14V系統的壽命。不過(guò)，將來(lái)的某一天，系統性能方面的因素將迫使汽車(chē)制造商最終接受通往42V的轉換。成功的電子電氣部件供應商更會(huì )沿著(zhù)這條路來(lái)很好地支持這一不可逆轉的轉換。不過(guò)，在研發(fā)如何成本有效地解決42V電源網(wǎng)絡(luò )所提出的各種挑戰的同時(shí)，制造商將會(huì )繼續對其目前的14V系統的產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化。

推動(dòng)轉換的各種因素

隨著(zhù)汽車(chē)電子和電氣部件的持續發(fā)展，在如何確保提供有效功率方面，制造商面臨著(zhù)前所未有的挑戰。受到新的舒適性和安全性能、提高燃料利用效率、減少輻射、以及駕駛性能的改善等方面的驅使，汽車(chē)電子內容增加的速度從上個(gè)年代開(kāi)始大大加速，而且這種局面在未來(lái)的10~15年內仍將繼續。電氣系統中的一些有代表性的功率負載的電氣功能和性能的實(shí)現要求在汽車(chē)電源的分配和管理方面必須進(jìn)行某種方式的改進(jìn)。這些新的電子系統為通往42V汽車(chē)電子系統的轉換提供了根本的驅動(dòng)力。

　　采用一個(gè)更高的電源電壓的電氣系統所帶來(lái)的好處包括：

　　1. 能夠滿(mǎn)足14V系統無(wú)法滿(mǎn)足的一些附件的功率要求；

　　2. 改善了功率管理能力和系統的穩定性；

　　3. 降低了電流；

　　4. 通過(guò)減少電氣配線(xiàn)和部件以及利用電氣系統替代機械系統來(lái)減少了數量、體積和成本；

　　5. 增加了燃料效率；

　　6. 減小了車(chē)輛的NVH。

　　從表面上看，這么多好處似乎已經(jīng)為42V標準的采納提供了足夠的理由。然而現實(shí)情況是，工程改進(jìn)和部件能力的提升延緩了14V系統的壽命。從電氣部件效率的改進(jìn)、架構的改變到系統級的功能集成，以及電源網(wǎng)絡(luò )穩定性的分配方法，都使得制造商延緩了通往一個(gè)完全不同的新標準的大規模轉換。此外，還有許多經(jīng)濟和技術(shù)方面的原因，這也阻止了42V系統的實(shí)際實(shí)現。這些原因包括：

　　1. 已經(jīng)為14V系統優(yōu)化了的部件技術(shù)和架構的更換成本；

　　2. 更高電壓和功率電平所帶來(lái)的長(cháng)期穩定性方面的問(wèn)題；

　　3. 潛在的安全問(wèn)題；

　　4. 部件和導線(xiàn)打火問(wèn)題。

圖1：42V系統和12V系統各自的優(yōu)勢比較。