智能网联时代对“汽车神经”有什么样的新要求?

2019-06-21 09:23:27 17

智能网联时代对“汽车神经”有什么样的新要求?

 如果把汽车比作人的身体,那么汽车线束就犹如“汽车神经系统”,贯穿汽车各个部位,连接所有的电子零部件,承担着传输电力以及电信号的重任,一般由导线、连接器、电气中心和其他构件组成。

  近日,记者有幸走进安波福天津工厂,了解到当前汽车线束发展的新变化。

  汽车线束面临轻量化革命

   

  在当前行业背景下,随着汽车的功能正不断增加,电子控制技术得到更多应用,汽车已然成为了产生数据的大户:在一眨眼的时间里,一辆汽车可能已经完成了1.5万份数据的交换;到2020年,这一数量有望跃升至10万。据相关数据显示,如今,一台搭载有L2.5级自动驾驶功能的汽车在单位时间内产生的平均数据量已经达到阿波罗登月时所产生数据量的数十倍。

  如此庞大的数据传输,对汽车的神经系统提出了前所未有的要求和挑战。更多的数据传输并非仅仅增加线束即可。如今一辆高档汽车内所包含的线束总长度已经从原来的约2千米增加到了约4千米,而到了L3至L5级自动驾驶时代后,如果还是按照老办法,一个未经优化的新系统将需要额外再增加约1.6千米的线束。要将5.6千米的线路和连接器装配进当前的汽车中,显然是不切实际的——因为如此长的导线不仅要在有限的车体上抢占更多空间,也与汽车轻量化的趋势背道而驰。此外,更加密集的线束将使得导线之间更容易受到影响,对保障系统的安全稳定极为不利。

   

  威廉T. 普雷斯利

  安波福电气分配系统全球总裁威廉T. 普雷斯利介绍:“在汽车线束轻量化方面,安波福下了很大的功夫。安波福工程师们已经开发出了截面积仅0.13平方毫米的超细导线,大大降低了导线的体积和重量。此外,他们还突破技术难关,首次用铝导线替代铜导线,这些措施都起到了减轻汽车线束重量的作用。在可以预见的未来,轻量化仍将是行业的努力方向所在。”

  新能源汽车快速发展推动汽车线束转型升级

  在新能源汽车快速发展的行业趋势中,汽车线束作为重要的汽车基础零部件,正面临设计开发、工艺革新、性能突破的重要发展时机。

  与传统燃油车相比,新能源汽车对线束输送能力、机械强度、绝缘保护和电磁兼容方面都有更高的要求。目前新能源电动汽车通常使用高达600V或更高的驱动电压,比燃油汽车的12V电压高出很多,要求线束有更强的耐压性和密封性,以避免汽车遭遇碰撞后的高压线路短路而引发燃烧事故。此外,新能源汽车应用的是交流电机,电磁干扰较为强烈,新能源汽车线束的设计必须考虑电磁干扰性,以保证线束应用的可靠性。

   

  朗智文

  对此,安波福电气分配系统亚太区副总裁兼董事总经理朗智文介绍,在实际生产中,需要对新能源汽车线束投入更多的资本和技术,把整个端子和线束牢牢连接在一起,线束周围还要有包裹,这样确保电磁不会对车辆行驶造成干扰。电动车高压线束对于安全性还会有更高的要求,因为把连接器从模块撤出来之前先要将高压缆线断电。安波福专门的工程部件产品线有能力生产这种特殊的连接器,为高压系统提供保护,能够安全地断电,保证系统正常运行。此外,安波福可以帮助了解整个高压系统的要求,将中央计算集群、电气分配中心和线束系统三者更好地结合在一起。

  汽车神经的优化还需“智能汽车架构”

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  汽车线束轻量化、小型化革命是应对不断增加的数据传输的一个良方。不过,为了实现更多功能,线束的回路与复杂性也与日俱增。即使经过不断减重和体积缩小,始于上世纪90年代末期的基础电气架构也已经无法完全满足当前的需求,更别提对数据传输和安全冗余有着极高要求的未来无人驾驶汽车了。

  为此,安波福打破了传统的汽车架构方式,领先于行业提出了“智能汽车架构(SVA)”的概念,并将其定义为L3至L5自动驾驶汽车的电力和网络支柱。智能汽车架构是安波福用来处理计算、信号和动力传输的整体方法,是安波福在所有相关优势领域技术的集大成者。它能够帮助实现支持基于软件的各项功能、快速数据传输,并且能够满足最高级别汽车安全的冗余性要求,确保汽车故障后仍然能安全运行,同时还能满足业内最严格的运行安全与网络安全标准。可以说,安波福革命性的智能汽车架构方案,为汽车解锁了新的特性和功能,也为未来移动出行带来了更多可能。

  普雷斯利先生介绍,安波福的“智能汽车架构(SVA)”有三个主要的组成部分:动力数据中心(PDC)、中央计算集群、电气分配系统。智能汽车架构将车辆分成不同的区域,比如说车门可以看作是一个区域,在车门里面可以有一个电气分配系统,有自己的熔断,还有一个动力数据中心,可以从中央计算集群那里获得信号,一旦出现碰撞,车门中的系统就可以很快地反应。在智能汽车架构当中,电气分配中心分布在各个区域,这样就会减少线束的体积和重量,因为你不再需要长导线用于在集群和传感器之间的传输,只需要通过一个中央计算集群把电力和数据发到各个区域当中。

  “汽车产业发展到今天,每一个主机厂的车辆架构是不一样的,而智能汽车架构就是让你能够有一些基础的部分,比如说动力数据中心、中央计算集群,可以把这样的区块放在任何的车辆上面,要改的只不过是线束的长度。所以,每一个车辆不需要单独定制架构,所有的车辆都有同样的架构,这个功能是通过解决方案还有软件应用来实现的。” 普雷斯利表示。

  据了解,汽车电气分配系统中的线束是安波福智能汽车架构的核心组成部分之一,也是安波福全球产品组合中无可替代的一条重要产品线。作为全球领先的线束生产商以及致力于为未来汽车提供“大脑”和“神经系统”的创新技术公司,安波福在此领域于全球范围内进行了广泛的投资和布局。如今,安波福电气分配系统业务部(EDS)在全球共有59个工厂,成品运往遍布全球的647个客户地点,每年生产的线束长度超过1500万千米。