在换电站及充电桩等补能基础循序尚未大限制普及的情况下,庸俗用户购买电动车最温情的照旧车辆的续航智力。从这个需求场景处启航偷拍 英文,成心于裁减整车能量蹧跶、普及整车续航智力的技巧王人值得主机厂工程师商榷一番。
车辆在使用历程中的能量蹧跶一般包括以下三大类:
(1)车辆行驶时克服多样阻力蹧跶的能量;
(2)车辆热赓续蹧跶的能量;
(3)车辆各个适度器和扩充器职责时蹧跶的能量。
其中前两类在车辆行驶中占据能量蹧跶的大头,若是说一辆车的百公里能耗低,那例必在这两方面作念到了很好的均衡。
第三类能量蹧跶与咱们日常生计息息谈论,既会发生在车辆愚弄历程中,也会发生在车辆静止的时候。开车时开个空调、泊车时开个尾门王人会产生不同进度的能量蹧跶。
这类能量蹧跶天然总体占比不大,对整车续航智力影响有限,但蚂蚁腿亦然肉,奈何从简这部分的能量成为主机厂架构工程师日日疼痛的事情。
本文就来先容一种不错裁减此类能量蹧跶的技巧决策;PNC+E-FUSE。
01 PNC
在传统整车会聚赓续中,整车适度器要么同期被叫醒要么同期就寝。但在一些功能场景中,比如车辆充电场景、比如哨兵花式,咱们只需要部分网段中部分适度器参与职责,而不是全部网段的全部适度器。
基于以上需求痛点,AUTOSAR在其会聚赓续中界说了局部会聚(Partial Network,PN)的特色,允许通过吸收一些规章将整车会聚进一步辞别为不同的局部会聚。在特定功能场景下,与功能场景谈论的局部会聚内的适度器处于职责气象,而无关的局部会聚内的适度器仍处于低功耗气象,以达到进一步减少能量蹧跶的筹谋。
局部会聚凭据功能将整车适度器辞别为不同的会聚簇(Partial Network Cluster,PNC),每一个PNC即是一个臆造的局部会聚,PNC中的适度器不错在合并个网段,也不错跨不同的网段,且每一个PNC相沿单独的叫醒和就寝。
NM PDU是AUTOSAR中界说的CAN会聚上的会聚报文,包括8个字节,每个字节界说如图1所示。
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图1 NM PDU界说
Byte1对应的适度位向量(Control Bit Vector,CBV)中每个Bit界说如图2所示。
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图2 CBV中各Bit界说
CBV中Bit 6走漏局部会聚赓续相沿位(Partial Network Information Bit,PNI),等于0时走漏不相沿局部会聚赓续,等于1时走漏相沿局部会聚赓续。若是整车要使用PN功能,发送NW PDU时,需要将该位置1。
图1中的Byte2到Byte7频繁用来存储PNC信息,一共有6个Byte,每一组PNC使用其中的某一个bit位来走漏,是以原则上整车最多不错有48个PNC。
02 E-FUSE
E-FUSE内容上是一种集成电路,通过在单芯片上集成MOSFET、启动、检测电路、逻辑电路、会诊等模块,提供一种供电电路保护的半导体惩处决策。
当E-FUSE串联进主供电电路时,其职责状貌访佛于传统保障丝,简略检测过电流和过电压情况并对其作念出快速反映。发生过载情况时,拓荒会将输出电流终结为用户界说的安全值。若吵嘴常过载情况捏续存在,则拓荒将参预盛开气象,从而断开负载与电源的邻接。过载电流终结不错通过一个外部电阻器进行编程。
E-FUSE具有的优点如下:
(1)从简空间。E-FUSE通过集成在PCB板上,比拟于当今至少需要单独两个配电盒(前舱和乘员舱各一个),不错从简不少空间,对本就衣衫破烂的车内移交空间来说是一大福音;
(2)比拟传统保障丝通过不能逆的自毁状貌保护整车的用电表示,E-FUSE具备自规复的智力。这也就意味着E-FUSE因过压、过流、低压等电路非常损坏的概率极小,不琢磨芯片本人的故障,淫乱电影E-FUSE险些不错用到车辆报废。是以从这个维度来看,E-FUSE还能侧面减少整车人命周期的维修资本,提供更好的用户体验;
(3)普及功能安全。高级第自动驾驶对关节供电表示的功能安全等第条款一般为最高的ASIL D。吸收传统“黄金搭档”决策很难达到此条款或者需要付出极大的代价,而让一颗半导体芯片达到ASIL D,这是芯片巨头的坚韧;
(4)会诊功能。通过对每一条供电表示进行检测和会诊,不错提早发现故障,减少要紧故障发生的几率;
(5)在线升级。通过在线升级不错生动调治功能逻辑、实时建立BUG。
成都 男同E-FUSE具有的漏洞如下:
(1)单个E-FUS的资本高。十几块钱的E-FUS比拟几毛钱的保障丝,谁用谁败家。然则莱特定律告诉咱们:产量每累计增多一倍,资本价钱就会下落15%。当今是漏洞,产量达到一定例模即是优点;
(2)更换资本高。一朝坏掉(天然硬件失效的概率极小,但不摒除百万分之一坏的可能),需要连着通盘适度器王人一齐换,更换一个适度器的资本是一个保障丝的几百上千倍。
03 PNC与E-FUSE的蚁集
下文以一个具体的使用场景来讲解对PNC进行能干狡计的历程。
比如说有一个辛苦座舱平定功能的场景,需要把车内温度和座椅温度达到用户设定的值,这个场景界说为PNC1(NM PDU Byte2Bit0)。
如图3所示,假设空调理座椅分别由ECU1和ECU2进行适度,而且踱步在不同的CAN网段上。凭据该场景需求,需要对ECU1和ECU4分别进行会聚建立,并在收到NM PDU Byte2Bit0 == 1时,ECU1和ECU4 不错被叫醒。
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图3 辛苦平定功能架构
当用户激该死功能时,对应区域适度器收到该肯求信号,把对应的NM PDU Byte2Bit0置为1,同期发送到相应的网段(CAN1和CAN2),当ECU1和ECU4收到该NM PDU时会自行叫醒,此时适度器可昔时职责。其余的适度器因为莫得建立PNC1对应的内容,是以即使在合并网段上收到该会聚赓续帧也不会叫醒。
在莫得引入PNC的特色时,AUTOSAR的会聚赓续一般是合并网段上只须有会聚赓续帧,那么该网段上的所有这个词适度器王人会叫醒。更有甚者是只须整车有任一叫醒源叫醒了会聚,中央网关就会把整车所有这个词节点王人叫醒。
关于那些并不需要参与这个功能的适度器来说,尤其是功率比较大的适度器,比如主机屏幕、激光雷达等,醒着即是挥霍车辆的能耗。
是以在不增多硬件资本的情况下针对稀疏的使用场景狡计不同的PNC,能有用地裁减整车的功耗,相称是该稀疏使用场景捏续使用的时辰还比较长,比如哨兵花式、露营花式等,就不错运用PNC进行赓续,以达到节能的筹谋。
跟着最近几年E-FUSE也引入了车辆的狡计中,E-FUSE与PNC的组合狡计成为主机厂架构狡计中的一种潮水。
在莫得用到E-FUSE之前,整车的电源赓续一般只分为三种气象,分别为OFF、ACC、ON,这里我作念一个简化,把ACC和ON气象合并叫作念KL15供电,OFF气象叫作念KL30供电。KL15供电一般是由BCM适度继电器吸合后供电,KL30为接入蓄电板的常电。
一般唯有需要在整车OFF下职责的用电器才挂在KL30下,像BCM、PLG、T-BOX、SCM等适度器。而不需要在整车OFF下职责的用电器频繁会挂在KL15供电底下,像空调、文娱大屏等适度器,KL30和KL15供电走漏图如图4所示。
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图4 KL30和KL15供电走漏图
很彰着这样的电源赓续状貌是比较粗莽的,在面前流行的区域适度器中,区域适度器会统一双下辖的子节点进行电源赓续,也即是通过E-FUSE来杀青电源的供吸收堵截。不同的ECU以及扩充器按照就近原则被放在不同的区域适度器底下来进行适度,通过区域适度器对下一级的ECU的电源进行赓续,这即是E-FUSE面前的使用场景,如图5所示。
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图5 区域架构下E-FUSE应用案例
既然依然用了E-FUSE这样高端且智能的适度芯片,那么若是只是只是为了电源的赓续岂不是太挥霍了。不错把不同的适度器放在不同的E-FUSE上,一个车上的E-FUSE越多,那么就不错更精确的适度每个用电器的电源。
回念念一下前边提到的PNC1的赓续,也即是辛苦座舱平定功能场景的会聚赓续。在莫得引入E-FUSE之前,需要区域适度器通过会聚的状貌叫醒座椅和空调适度器,而且适度KL15继电器吸合,因为KL15供电下的适度器不啻空调适度器,在该供电下的其他适度器也会同期职责,这样就会导致整车的能耗增多。
若是有E-FUSE的细巧化赓续适度,区域适度器不错精确的适度空调理座椅适度器场合的E-FUSE。天然也有可能有其他的适度器挂在空调或者座椅场合的这一齐E-FUSE上,然则通过对使用场景的分析,不错尽可能的把功耗小的适度器挂在该E-FUSE上,甚而若是分析完所有这个词场景需求,在知足场景需求的情况下不错把空调理座椅适度器放在合并个E-FUSE下进行适度。
04 写在临了
车辆刚出身的时候,其实并不需要会聚赓续,因为车上就莫得几个适度器。跟着汽车的发展,车上的适度器越来越多,需要在整车OFF花式下职责的用电器也越来越多,若是莫得会聚赓续,那当某个功能需要不同的适度器协同职责时,只可通过硬线的状貌对需要的适度器进行叫醒。跟着适度器的增多,吸收这样的状貌后果会很低,是以会聚赓续助长而生。
正所谓宇宙合久必分,分久必合。汽车的发展也由之前的适度器少量酿成适度器超多,到当今冷静的适度器在减少。是以在适度器变少的情况下,会聚赓续是不是也会有相应的变化。前文提到的辛苦座舱平定功能的单一场景,若是只是只是知足这个场景需求,其实不错把座椅适度器和空调适度器放在合并齐E-FUSE下,平直由区域适度器来适度这两个适度器。当用户触发该功能时,E-FUSE职责,而不需要用到PNC的赓续。
AUTOSAR的会聚赓续契约栈并未低廉,通过梳理整车的功能场景,若是在知足所有这个词场景的情况下部分的用电器不错平直由E-FUSE适度,其余的通过PNC进行赓续偷拍 英文,这两者相蚁集,这样不错免却一笔文静的开发费以及带来整车能耗的下落,这亦然给消费者带来更实惠居品进行的尝试。
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