如何看待三電域控制器架構(gòu)的應(yīng)急12V電源？

周末我其實(shí)做了不少事情，一方面進(jìn)行一對(duì)一的交流；另一方面和朋友坐在一起聊了技術(shù)問題，回顧下一步OBC和DCDC的技術(shù)發(fā)展，在這個(gè)領(lǐng)域大家還是有共識(shí)的。

在面對(duì)下一步逆變器和三電域控制器，在電源分配的架構(gòu)方面，到底怎么做，我想借著Power Integrations做的一個(gè)應(yīng)急電源的方案具體展開下。

Part 1、Power Integrations所做的InnoSwitch™3-AQ

在這里面，PI公司所考慮的情況，主要是解決逆變器控制低壓電源供給的情況，由于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中是使用12V傳統(tǒng)低壓電源架構(gòu)，低壓輸入路徑必須提供冗余以滿足ASIL要求。這個(gè)主要是基于合規(guī)方面考慮，在沒有12V電源輸入條件下，母線電容上的電沒辦法主動(dòng)釋放。

備注：這家公司設(shè)計(jì)所擔(dān)心的問題，一般會(huì)通過一個(gè)額外的放電電阻來進(jìn)行釋放。

▲圖1.逆變器的控制

所以從它的考慮來看，逆變器里面需要同時(shí)在12V低壓和高壓電源（支持400V 和800V系統(tǒng)）下工作，這樣具備安全功能的部分就可以在沒有電壓下面進(jìn)行工作，可以讓單片機(jī)完成安全的釋放。 

▲圖2.替代的兩種路徑

▲圖3.檢測(cè)觸發(fā)和動(dòng)作

Power Integrations 的具體做法，是設(shè)計(jì)了一個(gè)通過AECQ汽車認(rèn)證的 InnoSwitch™3-AQ 反激式開關(guān)，這個(gè)模塊InnoSwitch3-AQ 將初級(jí)和次級(jí)控制器以及安全等級(jí)的反饋電路結(jié)合到單個(gè) IC 中。

▲圖4.PI的主芯片描述

▲圖5.PI的PCBA設(shè)計(jì)原理圖

▲圖6.PI的PCBA設(shè)計(jì)實(shí)物圖

我的理解，這種思路就是在高壓部件上直接配置冗余的高壓轉(zhuǎn)低壓電源，來給系統(tǒng)緊急供電。

Part 2 、12V供電架構(gòu)的改變

從大的邏輯來看，后面整車的功能是分安全等級(jí)的，需要針對(duì)不同的安全需求來配置冗余。比如說，在給一些重要的單元——例如將來的核心執(zhí)行器（剎車和轉(zhuǎn)向），配置單獨(dú)的12V電源系統(tǒng)，形成2個(gè)電池和2個(gè)DCDC轉(zhuǎn)換器和配電線路的設(shè)計(jì)。

▲圖7.這套電壓配電的架構(gòu)該如何動(dòng)？

▲圖8.面向未來的分解，雙12V架構(gòu)

當(dāng)然這么折騰，可能并不一定合乎情理，從集中式的角度來看，直接分兩種雙DCDC單電池+雙電池和單DC-DC不同的模式。

▲圖9.如果再節(jié)約一下，要么雙DCDC、要么雙電池

當(dāng)然我們?cè)倌X洞大一些，就是在高度集成化的基礎(chǔ)上，直接再配置一套獨(dú)立的計(jì)算電源路徑，給計(jì)算平臺(tái)高壓的供電路徑，把DCDC模塊給做到類似PI所設(shè)想的那樣，這可能是一條更為直接的辦法。

我之前聽到的，有一個(gè)很有趣的例子是用一大一小兩塊高壓電池，徹底取代原有的12V電池實(shí)現(xiàn)在供電體系上面的永不斷電的概念，其實(shí)就是準(zhǔn)備有兩路高壓的配置輸入，使得低壓永遠(yuǎn)不缺，這樣高壓DCDC模塊分布式來做，也是一條路。

小結(jié)：

我個(gè)人理解，所有的超算平臺(tái)是就近配置高算力匹配的電源架構(gòu)的，我想如果把高壓直接給將來的超算平臺(tái)做類似的DCDC（400/800 -48/12V）供電設(shè)計(jì)可能是更合理的。

12V給供，可能從整體來看并不合理，因?yàn)槁窂教L(zhǎng)。