48V和高压大电池与12V小电池的集成

  日期：2023-11-14 作者: 成功案例

  在Model Y的设计畅想中，有一个就是取消 12V 小电池，或者把 12V 小电池在整车里面进行集成。这个集成化的驱动力，主要是尽可能把车辆的空间最大化的利用，其次是随着 L2 和 L2 以上的自动驾驶系统集中化的负载需求导致冗余备份，在大多数情况下要把 48V 和高压电池都考虑进来才能符合标准要求，本文重点探讨一下这个需求。备注：由于目前纯电动汽车的电池系统里面为了装更多的电量，自己空间都不够，所以在短期内都是物尽其用，等到体积单位体积内的包含的能量突破一定瓶颈，把BEV的大电池包里面放个 12V 电池进去，只是个时间问题。PHEV的情况和 BEV 也是相似的，电池大到侵占了储物空间，所以短期内诉求不明显。

  HEV 的车型是各个车企默默在做，但是目前没有花大力气在说的事情，如果把 48V 系统也看成一种低成本的 HEV 的话，整个市场是慢慢在升级的。这些车由于不需要低压小电池来开启发动机，所以容量越做越小，某一种意义上主要是作为总系统的备份电源，而且都是有一个 DC-DC 把 48V 或者高压电池进行能量转换的，所以在这类电池里面，是最有希望和诉求把两个电池进行集成的。这里用锂电的最大优势是尺寸小和重量轻，最大的瓶颈是成本。 在这一个方面，最大的诉求是需要分析未来的 HEV 汽车中对于 12V 系统的负载需求，包括额定电流、需求瞬时功率和工作条件，特别是确定最坏的驾驶

  情况下的关键负载，来整理 12V 电池和 12V 配电系统的使用限制（这里往往是以电气系统模型来设计的），当然最大的增量就是 EE 架构 Zone 化以后，娱乐系统的核心控制器和无人驾驶控制器两块带来的电力需求，无人驾驶控制器还要分别考虑感知系统的功率需求和执行系统（EPS 和刹车）需要的功率。

  实际上，我们之前已经在现代 Ioniq Hybrid 和 Kira Niro 的 HEV 平台上，看到了把两个电池整合在一起的实际案例。12V 小电池采用了更轻，更小锂电池以降低油耗，距离比较近，还能够更好的降低 DCDC 和 12V 电池系统的电缆阻抗，所以整个布置低压电池必须靠近 HV 电池（12V 锂离子电池与 HV 电池集成在一个电池框架里面）

  备注：在这个设计里面，现代用了一个复位按键，在 12V 电池完全放电的情况下，可以让 HV 电池给小电池无脑充电，实际上这里能做的策略很多，采取定时检测可能效果更好一些，保住 12V 小电池电可以让车不至于无法启动

  如下图所示，主要是分析和分解不同的瞬时负载和持续负载，需要为这个电气系统的运行时间来选定较为贴切的策略。

  如下图所示，目前在面向无人驾驶开发的车辆，一般都至少在 HEV 上做的，其实核心的理由就是 12V 的发电机的功率有一定的限制，而为了能够更好的保证车辆在运行中转向和制动的（至少这些是必须要准备好的），包括整体的感知、决策过程中需要的 12V 的功率一般比较高，所以即使在 HEV 系统中，我们往往也需要给这套无人驾驶和 ADAS 配置一个独立的电池和独立的 DCDC 补电，以保证整体的运行。

  如果有后续更大的需求，我们是不是可以把这两个 12V 电池合并成一个，然后分两个独立的 DCDC 配合一个 12V 电源，再配合一个冗余的配电架构来实现总系统的管理呢？

  结：我开一个头，主要是就目前 BEV 里面做域控和做无人驾驶有优势的问题，实际上随着电源系统的改造，在 48V/HEV 和 PHEV 里面，整体的架构都是可以复制的。无非是需要把大的电池那个用来做一个冗余的能量单元，在 HEV 电池充电、发动机发电策略等方面都做调整。关键字：编辑：什么鱼 引用地址：48V和高压大电池与12V小电池的集成

  在宣布与IBM合作不久后，大陆集团证实正在计划与一家电子地图制造商建立合作伙伴关系，以使汽车导航系统能够“环顾四周”发现潜在危险。     德国大陆集团的技术主管森杰（Christian Senger）称，“正在寻求一个合作伙伴，来绘制能探明事故地点、交通堵塞和其他潜在交通障碍的汽车定位数据地图。这是让汽车了解其他车辆位置的又一种方式。”     该地图制造商将会同IBM和Cisco形成三方合作的关系，这两家公司近期都宣布将与大陆集团进行车辆定位数据分析的合作。IBM负责运行庞大的数据库来分析数据，Cisco将同时保障数据传输的安全性。而地图合作方将负责提供一份“高精度地面地图”以帮助监控路况。     8月份

  在位于上海嘉定的国家智能网联汽车(上海)试点示范区的封闭测试区，图森未来(以下简称图森)举办无人驾驶卡车的试乘活动。图森专注于无人驾驶的研发与应用，成立于 2015 年，提供以计算机视觉为主的低成本、可商用无人驾驶解决方案，致力于打造高速场景下的 L4 级别(SAE)无人驾驶卡车。 工信部部长苗圩等官员及相关媒体参与了此次活动，在这次活动中，图森从他们在国内的测试场地河北曹妃甸运来了三辆卡车——两辆箱式卡车，一辆集装箱卡车。前者用作试乘，后者用来静态展示。 试乘的两辆车都属于 L4 级别，传感器是由数个双目摄像头、单目摄像头及毫米波雷达组成。「图森主要以视觉算法见长，前期激光雷达成本很高，所以现在优先使用摄像头和毫米波雷达，进行融合

  导读 自动驾驶领域，传统处理器的竞争规则正发生急速的变化。 一般来说，人工智能的发展主要根据两大基本要素：算力和算法。无人驾驶作为目前技术投入较大、商业落地较早、未来市场发展的潜力广阔的AI应用，其主控芯片的算力也被业内拿来作为评价优劣的主要标准。 为何无人驾驶需要的算力慢慢的变大仅仅还在几年之前，ADAS智能驾驶辅助的芯片AI算力才几个TOPS，但转眼间100TOPS慢慢的变成了中高端无人驾驶车型的标配了。 传感器增多 一辆无人驾驶车辆装载的传感器，一般来说包括前视、后视、环视摄像头，再加上激光雷达、毫米波雷达，未来车上的传感器数量慢慢的变多。传感器数量的增多带来的是传感器数据量呈现几何数量的增加。如果不对有关数据进行压缩或结构化处理

  芯片？ /

  福特第三代无人驾驶测试车辆已开始在美国的迈阿密、华盛顿、底特律等五座城市进行公开道路测试。最新测试车基于福特Fusion混动版做全面升级，搭载福特与Argo AI合作开发的升级版虚拟驾驶系统；较上两代测试车更接近量产版，且能应对更为错综复杂的路况。 同时，Argo AI业界首次向无人驾驶车辆研究人员开放其带有高精度地图的专业数据Argoverse。数据开放后，能够使更多的前沿研究人员获取专业数据，帮他们更好地训练、验证并测试算法及机器学习方法，令无人驾驶车辆能够更好地理解周围的世界。Argo AI总裁Peter Rander表示，“在福特第三代无人驾驶测试车辆上，不仅在技术层面得到全面升级，更接近量产状态之外，还提升了车辆

  在美开启公开道路测试 /

  8月3日，通用汽车旗下的机器人出租车公司Cruise表示，它已经签署了无人驾驶汽车行业的首份工会协议。这是一个重要的里程碑。鉴于劳动力需求与自动化服务之间历来存在争议，Cruise决定与工会合作意义重大，这标志着一个重要的转折点。 新协议是在汽车工人担心向全电动汽车过渡可能导致整个汽车行业失业的情况下取得的。 具有转折意义的合作 Cruise与旧金山当地两个代表电气工人和清洁服务工人的工会分会签署的。这两个工会分别是国际电气工人兄弟会第6分会（International Brotherhood of Electrical Workers Local 6）和服务雇员国际联盟第87分会（Service Employe

  取得里程碑式的新进展 /

  据外媒报道，加州机动车管理局（DMV）宣布修改无人驾驶汽车测试规则，允许公司在公共道路上部署“轻型”无人驾驶卡车。具体来说，DMV将允许获得监督管理的机构许可、且重量低于10,001磅（约合4.5吨）的无人驾驶汽车在公共道路上来测试，前提是此类车辆不收取送货费。 DMV表示，各公司仍需要申请部署（公共用途）许可，才能将无人驾驶技术进行商业化，而且该规定不适用重量超过10,001磅的无人驾驶汽车。但是，对于 Nuro和Udelv来说，修改过后的规则是其试运营车辆迈向合法化的重要一步。 此次新规发布标志着为期45天的公众评议期（2019年5月27日结束）开始，在此期间，DMV将在萨克拉门托举行公开听证会，收集有关监管无人驾驶汽车测试的意见

  哈曼与PSA集团合作开展针对下一代车联网及无人驾驶汽车高级安全解决方案的全面分析 、 设计和可行性研究 致力于车联技术、消费者及企业市场的三星电子旗下全资子公司哈曼国际与欧洲第二大车企PSA 近日 在日内瓦车展上宣布：双方正为PSA下一代车联网及无人驾驶汽车平台开发综合网络策略。这项声明开启了两家公司为期两年的合作伙伴关系，涵盖多个项目——从通过安全设计分析潜在威胁 ， 到针对ADAS（高级驾驶员辅助系统） 、无人驾驶和 下一代车联网架构 开展 的高级入侵侦测系统可行性研究。 汽车领域的智联和技术进展带来了安全性能的大幅度的提高，但同时也引发了潜在的网络安全风险。”PSA集团车联网EE架构及网络安全高级专家Eric Dequi表

  随着汽车对慢慢的变多的电子设备的依赖，汽车行业正经历着重大的技术变革。 汽车的电气化，驾驶辅助系统的发展，以及无人驾驶的兴起，都促进着对嵌入式电子器件的需求持续不断的增加。 一般来说，一辆汽车包含超过80个电子控制单元（ECU，控制整个电子子系统并驱动许多电子装置）。随着车联网（V2X）、电子化替代和驾驶自动化的发展，这一个数字还将持续扩大。 图一 ECU 在由ECU驱动的子系统中，执行关键功能的部件需要高水平的安全保障。虽然车载信息娱乐系统主要需要内容保护（这依赖于强大的加密和认证能力），但X-by-wire和自主控制管理系统需要更高级的安全和安保功能。 近年来，不少对制造商的汽车计算机系统的攻击给汽车安全敲响了警钟。

  Input filter effect on a power supply using the Vatche Vorperian Model

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