路漫漫但是必然 談通往42V汽車電子之路

向42V汽車電氣系統(tǒng)的轉換有許多理由。但是，42V的實際實現(xiàn)卻由于經(jīng)濟和技術方面的挑戰(zhàn)而受到種種制約。工程師在解決42V系統(tǒng)種種挑戰(zhàn)的同時，還在繼續(xù)對14V系統(tǒng)的各項指標進行優(yōu)化。但將來，似乎汽車電氣方面的增長將鐘情于42V系統(tǒng)。那時，生產(chǎn)商將不得不在能夠支持未來的42V系統(tǒng)的同時，還要繼續(xù)為目前的14V系統(tǒng)繼續(xù)提供改進型和創(chuàng)新型產(chǎn)品。本文將討論42V的實現(xiàn)并深入研究未來的發(fā)展趨勢。

路漫漫但是必然

　　42V汽車電氣系統(tǒng)的進展究竟如何？更強大的42V標準在按照最初的預測進行具體的快速實施時拋了錨，而眼下沒有人認為會馬上得到快速采用。事實上，還有一些專家預測根本不可能實現(xiàn)這一轉換。14V架構和部件的最佳化，包括分布式電源網(wǎng)絡穩(wěn)定性技術，延長了14V系統(tǒng)的壽命。不過，將來的某一天，系統(tǒng)性能方面的因素將迫使汽車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沿著這條路來很好地支持這一不可逆轉的轉換。不過，在研發(fā)如何成本有效地解決42V電源網(wǎng)絡所提出的各種挑戰(zhàn)的同時，制造商將會繼續(xù)對其目前的14V系統(tǒng)的產(chǎn)品進行優(yōu)化。

推動轉換的各種因素

隨著汽車電子和電氣部件的持續(xù)發(fā)展，在如何確保提供有效功率方面，制造商面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。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，汽車電子內(nèi)容增加的速度從上個年代開始大大加速，而且這種局面在未來的10~15年內(nèi)仍將繼續(xù)。電氣系統(tǒng)中的一些有代表性的功率負載的電氣功能和性能的實現(xiàn)要求在汽車電源的分配和管理方面必須進行某種方式的改進。這些新的電子系統(tǒng)為通往42V汽車電子系統(tǒng)的轉換提供了根本的驅動力。

　　采用一個更高的電源電壓的電氣系統(tǒng)所帶來的好處包括：

　　1. 能夠滿足14V系統(tǒng)無法滿足的一些附件的功率要求；

　　2. 改善了功率管理能力和系統(tǒng)的穩(wěn)定性；

　　3. 降低了電流；

　　4. 通過減少電氣配線和部件以及利用電氣系統(tǒng)替代機械系統(tǒng)來減少了數(shù)量、體積和成本；

　　5. 增加了燃料效率；

　　6. 減小了車輛的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(xiàn)實情況是，工程改進和部件能力的提升延緩了14V系統(tǒng)的壽命。從電氣部件效率的改進、架構的改變到系統(tǒng)級的功能集成，以及電源網(wǎng)絡穩(wěn)定性的分配方法，都使得制造商延緩了通往一個完全不同的新標準的大規(guī)模轉換。此外，還有許多經(jīng)濟和技術方面的原因，這也阻止了42V系統(tǒng)的實際實現(xiàn)。這些原因包括：

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

　　2. 更高電壓和功率電平所帶來的長期穩(wěn)定性方面的問題；

　　3. 潛在的安全問題；

　　4. 部件和導線打火問題。

圖1：42V系統(tǒng)和12V系統(tǒng)各自的優(yōu)勢比較。