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导言：车辆的智能化也将推动电气架构的智能化，而智能电气架构反过来将推动车辆智能化的发展，这一未来也将由我们这一代汽车人来实现。
现在，关于汽车电子和电气架构的文章可以说是铺天盖地，但汽车行业的任何人都可以向您介绍该架构。然而，作者认为，目前讨论的建筑大多是空的，不太真实，更具理论性，也不太能够引导你到达陆地。我参加过许多类似的会议，每个人都反复引用博世的图表，通常是10G以太网中央计算。似乎没有这些，建筑就无法发挥作用。
现在我们来谈谈电气化。车辆正在电子化和电气化。电气化是走向智能的第一步，电气化导致电子，然后是智能。
事实上，智能的本质是可控制的、可感知的、进化的，或者从技术上讲是可控的、诊断的、可编程的、可配置的、网络化的。从飞机的有线控制到电传控制，到现在的热线控制底盘，从我们刹车的方向取决于人力，整体发展思路是一样的，全智能网络的基础是电子。让我们以一辆卡车的主电源开关为例：
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在未来，可以通电的电气元件将被通电，可以是电子的电气元件也将是电子的。电子和电力之间的界限将越来越模糊，你在我身上，但智能的方向没有改变。
就这样。让我们把它拉回来。按照惯例，当我们分析事物时，我们必须分析它的过去和现在。让我们首先普及商用车的基本特性，让小型合作伙伴能够理解它们，然后看看商用车电气架构的发展历史。
一、商用车的基本特点
从事乘用车的小型合作伙伴可能对商用车了解不多，商用车的整体电子和电气技术落后于乘用车。作者总结了商用车的一些特点：
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01长运行时间
02高可靠性要求
破损的客车是一种延误；坏了的卡车是延误。
03型号多，单型号小
由于体积小，Tier 1不适合新开发，这导致了许多问题。例如，Tier 1的设计不能像乘用车那样定制。“同益”的意思是“工作，但不是很好”，它必须凑合，因为不同型号的需求可能差异很大，需要更多的设计更改。例如，如果要将信号从高电平更改为低电平，则不能要求Tier 1将其更改为低。你最好加一个继电器来加速。
电气设计裕度大，成本高
由于设计中考虑了模型，通用兼容性设计非常重要，这将导致设计裕度大，保留更多，成本也会相应增加。
商用车线束设计考虑机械强度和可靠性，一般不小于0.5mm2，总线甚至0.75mm2启动。线束成本核算更广泛，精细程度不够——线束是劳动密集型产品，由于数量少，变化多，线束厂不良企业核算成本，可能直接按权重计算。
05广泛的电气设计
由于模型多、荷载类型多、不确定性高，因此不可能也不可能进行精细设计。甚至供应商本身也不了解某些负载的电气特性。
06车辆零件和需求
商用车，尤其是拖拉机，车辆配件比乘用车多，出来的比乘用车和轻型车多很多，单独有很多配件和需求是乘用车没有的，发动机预热后处理如缓速器等，就像很多朋友在加油站看到的一样，卖尿素还奇怪为什么要用，那就是用于卡车后处理。
07用户修改需求较多，电气安全隐患较大
商用车，尤其是货车，用户对改装的需求很大，装有停车空调的卡车，更换车灯都是例行操作。
新技术应用缓慢
商用车的电气环境复杂，总体上比乘用车差。电子智能化程度低，新技术应用缓慢。例如，乘用车普通PEPS一键启动，卡车装载量非常小。
09修改周期短，任务重
传统商用车的两种电气结构
好的，现在您已经对商用车有了初步的了解，让我们来看看传统商用车的电气结构，其主体是配电箱。像往常一样，我先画图表，这样你就能得到直觉。
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感觉上没有技术吗 傻黑粗糙，结构简单，不高科技，一堆保险丝和继电器，淘宝都有卖，机箱配电箱100多美元，还是免费邮件。但不要低估它。所有的电力和大部分的控制都来自这里。以下是一份清单：
配电箱
保险丝/继电器
保险丝
30A
遥控门锁
30 +
保险丝
80A
发电机
30 +
保险丝
30A
发动机ECU
驾驶室
信号1
保险丝
在发动机上
驾驶室
30 +
保险丝+继电器
10A
远光灯
驾驶室
30 +
保险丝
15A
防抱死制动系统
保险丝盒功能示例
看到了吗 他们中的任何一个出了问题，你都不能开车。
卡车的配电箱与客车的配电箱几乎相同，一般分为两级：一级安装在蓄电池侧，通常有手动电源开关，需要关闭以避免长时间耗电。否则，一旦电池失去电源，下次将无法启动；辅助配电箱位于驾驶室内，也称为驾驶室配电箱或中央配电箱。
下面我们来看看它的电学原理，只要你还没有把初中物理还给老师，就应该能够理解。
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让我们解释一下基本原理：
1.商用车蓄电池电源一般分为两种类型，直接连接到蓄电池的称为B+，也称为普通，类似于乘用车普通KL30，除蓄电池线路或蓄电池外，始终存在电源，无法关闭。
2.电源的主开关被称为30+，也被称为主开关控制电，关闭电源主开关，有电，关闭主开关，没有1级的家伙不要与乘用车KL30混淆，如果你想用电源停车，OEM图纸上说30+，你应该仔细检查。
3.对于商用车，由于底盘PDB远离驾驶室，点火锁装置的许多配电继电器都放在驾驶室PDB中，该配电继电器更靠近点火锁，拉线更近。
4.与乘用车发动机舱配电箱相比，商用车底盘配电箱一般很少，都是大盘保险，很多甚至没有继电器。当然，这根据型号、底盘功能、配电箱的不同而不同，更为复杂，不能一概而论。
5.当底盘PDB被拉到驾驶室时，会有很多电源线，包括B+和30+。考虑到电流和强度，它们一般为4mm2~6mm2。底盘配电箱就像小区的配电柜，驾驶室配电箱就像家里的弱电配电箱，你家进线是4平方线，但驾驶室里有很多根。
在分析了传统商用车的电气结构后，您认为这不是一种结构吗 这是配电系统！是的，你这样想是对的。
正如我们之前所说的，技术应该改进一点，食物应该是满口的。基于这种情况，您想升级到中央计算架构吗 当然不是！基于商用车电气架构的现状，我们需要首先构建一些基础设施，而电气架构就是这个基础设施。
3.自动驾驶需要什么电气结构
好了，我们分析了传统的电气结构，它能满足未来智能化的需求吗 自动驾驶需要什么样的电气结构
你会说，“没有废话，它必须是一个智能电气架构。”正如我前面所说，任何不受真正功能需求驱动的技术都是流氓。我们不能为了智慧而变得聪明。功能需求必须是第一推动力。
让我们转换角色，从自主驾驶的角度来看核心需求。核心要求是什么 最后，你会发现只有四个词：安全和可控；安全性和可控性是一项基本要求，可控性还包括功能要求。因为车上有人，路上也有人，“安全可控”这个词可以称为自动驾驶的“元需求”。根据这一需求，我们可以推断出以下要求：
1.为了安全起见，增加冗余，包括电源冗余和控制冗余。
2.出于安全原因，可能需要用新的更安全的技术解决方案替换现有技术解决方案；
3.为了可靠，需要实时监控。可监测的维度越多越好；
4.有了监控，就有必要进行故障报警和故障诊断，为了进行故障报警与诊断，有必要对网络进行监控；
5.为了安全可靠，还必须具有可控性，如及时切断和隔离故障线路，故障排除后自动恢复功能；
6.为了控制，以前不需要控制，现在需要控制；
7.支持OTA升级以实现功能的连续迭代；
8.为了满足潜在的功能不确定性，回路需要单独可控，以支持可配置、可编程、可升级和迭代。
那幺，这里的分析，合作伙伴还没有发现，这和之前我们谈论的“电气化”→ 电子的→ 智能“最终精炼”可以感知，可以控制，可以进化”，其本质是一样的 如果一个架构具有这些特征，那幺我们可以称之为“安全智能电气架构”。毕竟，你不想在120公里/小时时失去动力。
好了，现在我们有了具体的需求，我们将继续分析如何实现这种智能电气架构。
传统的方法是采用现有的电气结构，看看如何升级以满足我们的需求。现在我们已经分析了现有的电气架构，让我们看看如何升级它：
1.冗余电源：增加更多保险；
2.冗余控制：增加更多继电器；
3.线路可单独控制：必要时增加继电器；
4.实时监测：熔断继电器增加电压和电流监测功能；
5.故障诊断：增加诊断功能；
6.联网：增加交流；
.......................................... 。
如果你是电气工程师，你会发疯的。今天在这里拉一根电线，明天在那里加一个继电器，后天改变功能。“今天换到第五行，明天换到第十行，然后好好睡一觉。从四个边界，从产品经理到经理。”。虽然现有的电气结构可能还要再挣扎三到五年，但对电气设计工程师来说，修改的复杂性将变得越来越痛苦，从长远来看，这种转换是不可行的。
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就像19世纪的那个人说他想要一辆更快的马车，你加一匹马让它更快，你肯定会朝着这个方向走得很远。但是你不能把轮子从车上取下来，加上机翼，把它变成飞机，因为现实也不允许这样。因此，我们必须在现有的电气架构基础上进行构建，保留车轮，然后从那里进行升级。
让我们看看现有架构需要如何修改：
1.维持现状的一部分：保留底盘PDB和驾驶室PDB的前后PDB设计；电池和发电机/DC-DC直接连接到底盘PDB，连接方法不变。
2.升级部分：电子设备取代用于控制和保护的保险丝和继电器技术；电气设计改为电子设计；在电子化、增加诊断和网络功能、集成一些输入信号检测等之后，OTA升级自然就来了。
基于上述假设，下文给出了商用车智能电气架构的实现方法。让我们看看新的架构：
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为了比较，让我把传统建筑放回这里。
你是否注意到，如果传统建筑的电气图仍然需要一些“初中物理知识”，那么智能建筑甚至不需要这些知识。如果没有继电器的逻辑美、复杂的配电系统和智能电气架构，它将变得如此乏味，就像没有漂亮的机械键盘的智能机器一样，枯燥乏味。
好的，现在让我们比较一下智能电气架构和传统架构的区别：
1.每个电路都是单独可控的，这意味着每个电路支持单独的编程控制，这是实现逻辑架构的基础。
2.每路单独控制，电源控制和能源管理不成问题，因此可以取消电源开关GB7258规定大于或等于6米的总线不能取消。
3.没有电源属性，所有线路都可以定义为任意电源属性。过去定义电源属性的原因是为了便于管理，但这已不再必要。
4.司机室配电箱B+的电源保持不变，但由多线变为一线。例如，原来的是4 4mm2的导线，现在可能是10 mm2的导线就可以了。
5.介绍了通信网络。原来的配电箱是没有网络的，现在远离网络的生活你敢想。
6.监测和诊断。最初的PDB由无源部件组成，没有状态监测或故障诊断，就像一个黑匣子，但现在它可以被感知并连接到车辆网络。
好的，现在这个电气结构看起来有点“建筑”吗 可以向其添加电气拓扑、网络拓扑和逻辑架构。智能电气架构的配电箱本质上是一个专用区域控制器，Amberford称之为PDC。根据自动驾驶的分类，Amberford认为智能汽车通常需要使用2~6个PDC，例如，特斯拉Model 3使用前三个分布式区域控制器。
现在有些人可能会问，如果是区域控制器，为什么你没有看到信号采集部分 事实上，电气架构的难点在于配电和控制部分。对于电子配电箱来说，集成开关信号采集或传感器信号采集是很自然的，因此我在这里不具体讨论。我没有把信号部分放在电气原理图中，所以你可以理解。
此外，我想再次解释一下，如果一些朋友不理解，基于MOS的方案包括：MOS分离方案和HSD积分方案，统称为MOS方案。
四智能电气架构的增值
直接值
智能电气架构带来的直接价值主要集中在三个方面：产品功能可靠性和维护成本。具体地说
01产品功能
每条线可以独立控制。
保护功能不限于短路、过载、过压和断路保护。
每条线路都可以监控、诊断，不仅限于电压，还包括电流、温度等。
可以设置休眠时需要继续工作的设备。
故障排除后，系统会自动恢复或根据需要恢复。
可以联网，信息可以实时上传。
控制逻辑可编程，OTA可用。
自动驾驶下的车辆功率实时监控。
无人驾驶车辆的远程电源管理。准确的电源管理和可控的电源定时是智能化的基础，包括未来新能源重型卡车的电源管理，具有重要意义。
02可靠性
可实现双电源+双端输入的高可靠性。
MOS器件本身的高可靠性。
保护级别提高，更安全。例如，原来的防护等级可能只有IP54，现在配电箱可以完全密封，IP67或IP69，不可能浇水，这种恶劣的使用环境对商用车来说，也是非常有价值的。
03业务费用
维护提醒故障报警，防止车辆运行故障，降低商用车运行成本。
使用寿命长，免维护。对于商用车来说，其价值远大于乘用车，具有高可靠性和较少维护，这意味着故障停车更少，延误更少，资金更多。
支持未来新能源卡车先进无人驾驶技术对车辆电气架构的要求，包括基本功能要求和功能安全级别要求。
间接价值
01网管网管系统的优化设计
我预计你会震惊片刻，然后说“控制ECU的睡眠和唤醒啊”，然后你会发现最终的目标是控制车辆的功耗，当需要相关功能时，然后让相关ECU节点启动，以节省电力。
如果你更进一步，为什么不直接控制ECU呢 在我们讨论汽车上的电源类型之前，只有少数几种，但实际应用需求差异很大，因此电源管理和能源管理将非常复杂，但不可能为每个电源回路添加继电器控制。ECU连接到CAN总线后，我们考虑是否可以使用基于CAN总线的网络管理进行能源管理，因为仅靠电源管理还远远不够。
但到了智能电气架构的阶段，我们发现，嘿，一些原创的做法似乎有点金碧辉煌啊 太复杂了，不能不说，甚至在某种程度上忽略了要点，本末倒置！例如，我们建立了一套极其复杂的CAN网络管理系统，最终发现它是为了省电！等一下。你说什么 为了省电 这不是智能电气架构的全部内容吗 智能电气架构的基本功能是实现对每个电路电源的单独控制。
不用多说，让我们先看看当前的CAN网络管理。根据唤醒模式，ECU网络节点类型一般分为两类：本地唤醒和远程唤醒。
本地唤醒，如KL15等传感器信号或其他硬线唤醒，当实际唤醒信号可以直接连接到智能配电模块时，配电模块收集的外部信号，执行唤醒的逻辑，因为原始KL15信号是由配电模块产生的，如KL 15可以取消，甚至变成虚拟KL15。
因此，基于智能电气架构的供电和能源管理策略可以实现部分现有CAN网络管理功能，进而优化车辆网络设计，降低网络通信负载率如果商用车网络管理做得不好，负载率容易出现问题。当然，这种设计理念极具颠覆性，OEM和Tier 1需要探索如何优化网络管理，以降低总体设计复杂性。
指导车辆设计优化，提升OEM品牌价值
作为一个有着一百多年历史的行业，它的许多设计都是继承的，这意味着它具有连续性，变化较少。类似于法庭上经常出现的戏中的“父亲不得违背法律”这句话，它蕴含了很多前辈的智慧，因为前者不笨，他必须上很多坑，制定规则，是有道理的，你继续使用，大概率是没有问题的，因为每个人都这么用过，也不是不可能的。
例如，如果你问OEM电气工程师为什么汽车的发电机保险配备125A，他可能会说“我们一直这样使用它”，并且从不反馈“烧坏”，这是以下设计。你要问他为什么线束只匹配16平方米，按照手册推荐的匹配看起来不对，125A应该匹配25平方米线，他肯定会对你说“这是我们的经验，没问题，放心”。
您是否发现，在缺乏有效数据支持、理论计算和分析以及无法进行模拟的情况下，使用设计和经验设计实际上是最佳解决方案！就像我们在进行电路设计时一样，如果WCCA最坏情况分析不及时，如果您能够证明测试是正确的，或者您有应用案例和可靠性数据支持，那么您仍然通过了测试。
在这一点上，你会发现为什么我们使用传统设计，而没有什么变化，因为它是对以往经验和智慧的总结和沉淀，是成本和可靠性之间的平衡。但有了智慧一切都变了。我们有实时监控，我们有诊断，我们有数据，我们有网络，我们有云大数据和人工智能算法。
例如，车辆的原始能源管理实际上非常广泛，因为它无法测量，无法测量，没有网络，因此需要估计电量，但在数字化和网络连接后，我们可以提高数据和实时数据的粒度，此时大数据和人工智能将投入使用。例如，在智能电表和水表普及后，警方可以利用大数据分析发现异常用电和用水来抓捕毒贩。社区服务可以根据不正常的用水情况检测独居老人跌倒的风险。
指导车辆的电平衡设计；
指导车辆能源管理设计；
指导车辆的通电和断电顺序设计；
指导电池发电机DC-DC的设计；
优化负载选择、线径保护和电流匹配设计，降低成本；
建立数据库模型，并用初步仿真对设计进行仿真；
指导车辆电气设计，缩短开发周期，降低开发成本；
建立了季节性天气环境模型，用于模拟设计。
此外，随着数据粒度和实时性维度的增加，OEM可以通过后台实时获取汽车各负载模块的电流和车辆总电流，届时大数据和AI可以派上用场，使用能量管理算法可以实现智能节能燃油，或指导用户如何优化驾驶习惯，实现节油。
此时，OEM可以通过应用程序向用户提供汽车建议、维护和提醒，这也可以被视为品牌价值的一部分、OEM的营销亮点或品牌溢价。因此，从某种意义上说，智能电气架构是一种“嵌入式硬件”，可以为“付费软件”的未来奠定基础
03加速跨域融合和功能迭代
在智能电气架构中，经过控制和执行的集成，PDB实际上是一个特殊的区域控制器，配电架构成为功能逻辑架构的一部分，这是实现跨域融合和区域架构的基础。
例如，特斯拉的FBCM做了大量的热管理工作，包括阀门控制和电机驱动，以及空调压力和温度信号采集。LBCM执行左侧灯、车门、车窗控制、座椅控制，甚至安全气囊控制，这些功能最初由单独的ECU执行。
因此ECU功能融合将是一大趋势。首先，它应该是领域内功能的集成，如车身领域的原始灯光、雨刷门控座椅等，门控功能集成后，门控模块将被保存，后方可以跨领域进入驾驶舱舒适系统；例如，可以将空调控制算法直接集成到中，节省了空调控制器，这一点没有域融合的意义。将来，如果OEM具备此能力，或与Tier 1共同开发，当然可以包括更多的动力底盘功能。这将是一个更高的执行级别，逻辑可以提升，使以后的OTA更容易实现。
另一个是，通过智能架构，可以更快地进行设计更改，并且可以更快地完成后续迭代，并且可以降低设计更改的成本。这对于小批量商用车模型开发周期短的特点尤其有价值。例如，要更改控制逻辑，您需要更改线路，或者需要更改配电箱设计，无论如何，这非常麻烦，现在您只需单击鼠标，重新配置它。
例如，配电部分电气设计的开发速度可以从一个月缩短到一周甚至更短。即使是OEM也可以升级配电和控制逻辑，而无需依靠Tier 1重新设计配电模块，这与乘用车领域的情况类似。OEM增加了软件能力的构建和参与零件设计的深度，这一现象总体上是一致的，包括特斯拉的大部分零件已经开始由自己开发和生产。
据笔者所知，在乘用车领域，已经有一种基于半导体可编程控制的底盘配电箱大规模取代了原有的传统配电箱，虽然成本有所增加，但对于汽车厂来说，支持现场编程改变设计逻辑，非常方便。汽车厂的工程设计师甚至爱上了这种新的设计模式，根据订单需要快速改变汽车的电气设计，设计改变简单、快速，不需要改变硬件设计，不怕设计错了，错刷一个软件就可以改变，而原来错刷的会批量改变线路。
提高消防安全性能
消防安全一直是商用车辆的问题。商用车不同于乘用车，其应用复杂度要高得多。乘用车拉人很好，卡车拉货物很复杂，新闻中经常可以看到卡车在高速公路上的火灾报告。火灾的一个问题是很难找出火灾后发生了什么。
大功率负载接线松动、接触不良、接触点发热；
线路老化、线束松动、绝缘层磨损、电线断皮、与铁短路；
用户在私家车内乱拉电线，使用超负荷电器；
熔断的保险丝，换成更大的保险丝或劣质保险丝；
水与电器接触，导致短路，点燃附近的可燃材料。
鉴于上述电气问题，基于MOS方案的电子智能架构可以解决大部分甚至所有问题，从而防止电气火灾，提高车辆的消防安全性能。
对于线路老化、绝缘磨损和轻微铁骑等问题，我们可以根据历史数据比较或等效模型的应用比较，通过监测线路电流来检测故障。如果存在严重短路，MOS方案的保护灵敏度可能非常高，并且存在短路电流限制，如前一篇文章所述。电流限制意味着光线很小，而高灵敏度意味着可以在光线之后立即检测到光线，可以快速保护光线比传统保险丝快1000倍，从而降低火灾风险。
保护速度
短路电流限制
保险丝/片
Ms~s级
没有一个可能有100张A
μs~ms级
高达0.1A
用户在车上的私人接线更换了大量保险过载的电器，这一问题在智能电气建筑中不会发生。
在传统的PDB中，如果导线不移动，用户可以轻松地自行连接导线并更换较大的保险丝。相比之下，MOS方案的PDB采用全密封设计，不考虑维护和更换。用户无法打开PDB，也无法理解和连接它，如前一篇文章中详细讨论的。此外，即使用户破坏了外部的皮肤布线，一旦超过设计保护阈值，过电流保护将被触发，大保险后不可能改变烧线问题。
如果MOS方案基于电器短路引起的火灾事故，由于其保护灵敏度，可以避免一些故障。
基于上述分析，我们可以发现，基于MOS方案的智能电气架构在提高商用车消防安全方面的优势无法用BOM成本来衡量。
车辆的EMC改进和成本降低
我们不谈深入的EMC知识。今天，我们只关注智能电气体系结构可以为商用车辆的EMC和成本带来什么价值。
标准要求
OEM要求
12V系统
5A:87V，5B:35V
5b:35V
24V系统
5a:174V
5a:174V
乘用车和商用车5A和5B脉冲试验要求
回到主题，为什么全球OEM敢于要求不做5A 也就是说，根据人们的经验，5B可以，因为人们的车辆电气环境确实做得更好，这是一个系统性问题。车辆电气环境良好后，测试标准降低，零部件成本也较低，从而可以降低车辆成本。
例如，朋友们应该记住，80岁以后，当电压不稳定时，家用稳压器是冰箱稳压器的标准，否则很容易坏电视冰箱家电，现在已经看不到我了，当然不是家电质量更好，而是电源电压稳定，很少停电，这归因于国家电网。
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说了这么多，其实只想解释两点：一是考虑设计的实际应用，二是电器的使用受整体电气环境的影响。回到商用车，商用车仍然需要5A的原因是车辆的动力环境不够好。如上所述，商用车的整体技术落后于乘用车，所以你去打开一个商用车电路板，一目了然，你可以看到下面的东西，非常大，这是功率调节器，每个ECU都有。
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好的，让我们回到智能电气架构可以为我们做什么。智能电气架构由于采用了电子技术，我们可以在底盘PDB电源输入端添加电压抑制设计。由于5A脉冲来自电源，而车辆的电源来自底盘配电箱，这相当于配电柜稳定后发送给社区的电力，然后发送给每个人，因此家用电器不需要额外配备电压调节器。
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我们还可以从电压波形中看到，脉冲电压从174V降低到44.8V，这非常明显。这能带来什么价值
车辆ECU测试标准降低至5B，测试成本降低；
取消了整车的ECU级电压抑制设计，降低了BOM成本。通常整辆车有几十个ECU，一台电视要几元钱。
车辆的第一电源的电压电阻水平降低。传统的24V设计，电源电压要求为60V，60V器件比50V贵得多；
车辆的EMC环境改进。
事实上，EMC环境的改善不仅限于车辆电源的改善，还包括ECU与负载之间的相互干扰。
传统配电箱内部是相互连接在一起的，有一个脉冲会四处运行，ECU和负载之间也会相互影响，而智能电气建筑配电箱的机箱不仅增加了电源端的电压抑制设计，每个输出通道本身也有电压抑制，这避免了电气设备之间的相互干扰，也就是说，干扰脉冲不会再去任何地方。它被吸收了。
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此外，EMC在芯片切换特性方面也有改进。带有回转开关的回转速率控制通常适用于芯片，而继电器则不适用。当保险回转时，由于保险回转特性带来的无限短路电流和EMC效应，这些芯片可以避免，因此我们不使用它们。
06防止电源反向连接
只要您接触过电子设计，无论是消费级、工业级还是汽车级，您可能知道电源设计应添加二极管反反转，如下所示：
这种设计简单、实用和有效，可以避免在连接许多应用程序时连接错误线路的问题，因为一旦连接错误，整个电源就会被烧毁，产品就会报废，成本非常高，而错误线路连接到这种事情上，做过设计的人做得并不少。
对于车辆的设计，事实上也是如此，因为在车辆的实际应用中，偶尔会出现电源反向的情况。例如，车辆电池丢失无法启动，在使用其他车辆进行跨接启动时，很可能出现电源反向连接；有保养，电池正负极性反转，当然专业人士永远不会犯这种错误。因此，车辆的设计考虑到了这一点，ISO标准对此进行了规定。
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因此，对于汽车电子设计师来说，ECU电源反反转设计是一项基本设计，我们习惯了，只要它是电源，二极管会先给它布置，没有问题，绝对正确。然而，当谈到智能电气架构时，我们实现了车辆的智能化和电子化配电，同时，传统的设计将被悄然颠覆，就像移动支付慢慢颠覆人们使用现金的习惯一样。
让我们看看这里发生了什么
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在传统的电气架构中，配电箱负责配电，其中没有电子设备，无法进行电源反向连接设计，一旦电源反向连接，所有ECU负载电源都反向。
然而，在智能电气架构时代，由于电子设计的实现，我们可以在底盘PDB的电源输入端添加电源反反向连接设计。由于车辆的电源来自底盘配电箱，我们在电源处实现了反反向连接设计后，反向电流在电源处被阻断。即使蓄电池电源反向连接，车辆也没有反向电压和反向电流。
这能带来什么价值
除第一级配电模块外，车辆所有ECU和负载无需进行反反向连接设计，降低了设计难度、设计成本和BOM成本；
OEM可以取消相应的测试项目，降低车辆设计和验证成本。
防止蓄电池电源极性反向连接对车辆的影响，如电气和电子部件烧损、负载误操作风险等。
有些人可能想知道，当电源反向连接时，为什么会有电气和电子部件燃烧和误操作的风险。我只想给你上一课。
所有车辆ECU逻辑控制部分的电源设计都有反击，而负载控制和电流控制大多都没有做，因为大电流表设计复杂，难度大，每个电源上都不允许做成本，真正满足要求，确保自己的ECU不会误动，不会损坏，至于剩下的时间，放下那么多。
让我们看看在传统的电气架构中，当电源极性反转时会发生什么。
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对于传统的汽车电子设计，无论是基于负载的传统继电器控制，还是基于负载控制HSD芯片，由于没有仪表在大电流回路设计中，一旦电源极性反向连接，作为继电器控制的LSD芯片为寄生体二极管导通，自动继电器动作，HSD将因此自动导通，负载开始通电。如果是灯泡，它直接点亮，因为灯泡本身没有极性，如果是电机，它直接反转，至于它是否会导致车辆故障或电气损坏，这是命运，无论如何，ECU肯定不会在短时间内损坏。
因此，智能电气架构带来的电子配电和控制技术对汽车和整个汽车行业产生了巨大的影响，甚至在某些方面具有颠覆性，甚至行业标准也会因此而改变。站在现在，也许我们看不到它的影响，但在未来，它对汽车行业的影响注定是深刻而长期的，即使是未来的汽车电子设计孩子们也会忘记在这个设计上添加二极管的功率需要，因为现在孩子们都不知道。
07节省线束回路，降低成本
7.1节省线束回路
线束回路的节省可分为几个方面：
.机箱至驾驶室30+节省电源线。
不用多说，让我们看看上面的图片，以便更容易理解：
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我不知道你是否发现了问题。底盘PDB基本上是一个大板保险丝，驾驶室PDB基本是一个小片保险丝。底盘PDB通过平板保险将电源分成多个通道，然后将其拉至驾驶室，然后通过小型保险将电源分配给车辆电器。这种设计也是基于安全考虑，如果出现安全脉冲或故障导线，则仅部分功能受到影响。
采用智能架构后，芯片的可靠性远远高于保险丝，芯片的性能不受冲击电流数量的限制，保险件必须考虑这一问题，为了降低风险，将其分为多个电源。
保险丝
100000个脉冲用于保险丝
10^15后无衰减
因此，在采用智能架构后，基于芯片的高可靠性，我们可以将从底盘到驾驶室的电源线设计为单线，这为我们降低成本提供了可能性，并且可以适当减小线径，这将在下面进行详细分析。
继电器控制线路回路节省
原来每个继电器都需要一条控制线，整辆车就是几十个。芯片使用后，控制本地化，也可以通过CAN等通信方法进行控制，从而节省一些线束。
.减少其他硬线回路
① 信号输入线的减少。例如，一些开关信号，如车门状态信号和灯光开关输入信号，过去主要通过硬线传输。哪个ECU需要将导线连接到它，这不仅增加了成本，还可能导致信号之间的潜在路径问题，增加了设计复杂性和故障风险。
2 控制回路线束的减少。例如，两个信号同时控制一个功能，传统的设计是使用两个继电器进行串联控制，这两个信号都是有效的。使用智能架构要简单得多。两个信号都通过CAN通信，软件可以直接处理。逻辑也更灵活。
③ 减弱硬线信号，如ACCON。例如，如果电源最初由ON信号提供，则可以通过ON或继电器直接供电。智能架构可以将任何输出配置为ON属性。有带ON信号的ECU，你想专门为它拉一根ON线，现在驾驶室配电箱可以收集点火锁信号，通过CAN通信发出，车辆的所有点火锁信号都可以共享。
7.2导线直径变小
让我们看看线束与两个实际负载匹配的差异。
首先看看保险丝设计匹配：
额定功率
最大电流
电流的影响
熔断器的选择
匹配导线直径
就在
70W
3.1.A
44A
10A
为1.0
180W
8.6 A
30A
15A
1.5
再看看芯片：
额定功率
最大电流
电流的影响
芯片的选择
匹配导线直径
就在
70W
3.1.A
44A
0.5μ
180W
8.6 A
30A
10A
为1.0
通过以上比较，我们可能可以看到，对于相同的负载，在使用芯片设计时，芯片电流可以选择得更小，相应地，导线直径也可以更小，至少可以减少一个档位。
在上一篇文章中，我们详细分析了保险丝和继电器的降额设计，但我在芯片设计中没有提到降额。为什么 不用多说，这里有一个比较：
。
通过比较，很明显，芯片的额定电流测试条件在高温下为85度，而保险丝在常温下为25度。如果温度较高，则需要降额。再加上25%的可靠性基础降额，你能不时看到多少 这甚至没有考虑到I2t可能必须降额。
女士们，先生们，请注意，我将得出一个结论。这是非常重要的。
一般来说，与原保险丝设计相比，芯片设计的额定电流可以稍微小一些，甚至可以是原保险丝的一半，相应的导线直径也会减小。
。
因此，基于芯片设计的未来智能架构，必须改变思维。当有人说电流为20A时，你必须问他之前是否投保过20A，或者负载额定值是否为20A。否则，如果每个人的理解基础不同，沟通就会出现问题。
7.3避免线束的长线效应
我们在上一篇文章中讨论了这一点，但我们没有深入讨论，如果你不是电气设计专业的，你可能对它了解不多，但顺便说一下，让我们来谈谈。
我们讨论了安全性如何与线束匹配，但没有讨论在设计线束时应如何考虑线束长度。商用车由于车很长，线束长度可能有几十米之多，如果导线直径相对较小，短路阻抗可能相对较大，短路电流无法上升，结果是保险不会断开，故障始终存在，故障点一直发热将存在风险。
有了芯片，因为芯片电流检测精度高，它可以区分正常电流和故障电流，这可以得到保护，这将避免风险的发生，另一个是在线束设计中，不需要做导线长度计算，降低了设计匹配的难度，也降低了测试要求，这在一定程度上降低了设计成本。
7.4线束成本
最后，让我们谈谈成本，这可能是最重要的事情。作者基于一辆中型卡车进行了一次完整的车辆线束分析，该分析精确到每一根电线、每一个端子和连接器。具有智能架构的整车线束的BOM成本降低了15.8%。安博弗还计算出，通过使用区域架构，线束成本降低了25%，博世也同样计算出了线束成本的降低。
。
具体线束部分的减少与车辆架构和配置密切相关，不能一概而论，但有一个大方向，即车辆功能越多，配置越高，ECU越多，使用新架构后降低成本的空间越大。
08客户价值
商用车不同于乘用车。作为一种生产手段，商用车应具有实用性、低使用成本、高可靠性和低维护成本。基于这些考虑，智能电气架构的客户价值主要体现在以下几点：
自动休眠以防止断电。可以取消电源开关，即使没有取消，也可以实现停车后自动休眠，使用更方便，还可以完全消除停车断电的可能性。
实现车辆智能网络功能。例如，远程车辆电源管理，包括实现远程车辆电源监控状态自检电气开关。如远程开放式空调、远程发动机预热、远程灯光自检。
降低维护成本。高可靠性和更少的维护意味着更少的故障、更少的延迟和更多的资金。
改善用户体验。故障修复后，可以自动或按需恢复，从而改善用户体验。例如，前照灯的线束用铁皮断开，传统的保险丝必须直接引爆，灯光不亮，芯片保护后可以自动复位，专业人士称之为自动复位，如果只是偶尔碰到铁皮，没有持续短路，司机会看到灯光只是闪烁。这样，就不会影响车辆的运行，并且在停车后，仪表可以提醒驾驶员左侧远灯短路故障，从而便于发现问题，快速定位和维护。
引导用户优化驾驶习惯，实现节能降耗。因此，OEM需要基于车辆运营数据和大数据平台，通过APP向用户提供车辆建议。这也可以被视为品牌价值的一部分，也可以被看作是OEM的营销亮点。
五智能电气架构是智能车辆的基础设施
我希望你会再次阅读或询问，费用如何
虽然我们做了多维成本分析，但没有提到软件部分。根据Amberford的估计，区域架构可以将软件成本降低75%。目前，主要的原始设备制造商也正朝着自建软件能力的方向发展。软件成本也应提前考虑，因为按照目前的趋势，软件成本在未来产品开发中的比例将远远高于硬件成本，尤其是相关的工具链采购和软件平台架构建设投资。
然而，我认为智能建筑应该从基础设施建设的角度来看待。智能电气建筑的建设将成为未来智能车辆的新基础设施，即智能和无人驾驶车辆的基础设施。建筑必须考虑其先进的公共服务和基础，而不仅仅是BOM成本。
说了这么多，让我们简单总结一下：
1.自动驾驶商用车需要一个可以“感知、控制和进化”的智能电气架构；
2.智能电气架构可以显著降低车辆开发和测试成本；
3.智能电气架构的构建可以符合当前OEM软件能力建设的内在需求；
4.智能电气架构可以提高OEM的品牌溢价，为“硬件嵌入式，软件付费”奠定基础，延伸价值链，帮助OEM从汽车制造商转变为服务提供商；
5.智能电气建筑是区域建筑的一部分，是支持未来新能源卡车和先进无人驾驶技术的基础设施；
参考资料：
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