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關于汽車電源管理的新技術和發(fā)展趨勢分析論文
近年來，隨著我國經(jīng)濟高速發(fā)展，我國的汽車產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)急速的發(fā)展態(tài)勢，目前我國的汽車保有量已占全世界排名前茅，我國也已成為了全球第三大汽車生產(chǎn)國，可見汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為了我國經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)。電源系統(tǒng)是汽車電子中尤其關鍵的部分，該部分不僅影響了車主在駕駛過程中的舒適度，更重要的是直接的影響了駕駛安全，所以有必要對汽車的電源管理系統(tǒng)進行分析，分析其主流技術和未來的發(fā)展趨勢，以有利于汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
一、高低電壓電路集成技術
從當下汽車的構成情況來看，凡是與汽車音頻及汽車顯示有所關聯(lián)的電路通常都必須加裝高電壓，而信號處理芯片在實際工作過程中卻需要加裝低電壓。所以為了滿足實際需求將高壓和低壓集成成為了汽車電源系統(tǒng)的重點，為了實現(xiàn)低電壓及高電壓的元件集成技術，安森美公司和飛思卡爾公司做出了巨大的貢獻。安森美公司把DMOS 及COMS 兩種工藝巧妙地結合起來，從而創(chuàng)造出了一種全新的集成技術，完美的解決了上述的問題，而飛思卡爾公司開發(fā)了SMARTMOS[1]技術也解決了高壓和低壓集成問題。
二、超低電流突發(fā)模式技術
在汽車的整套系統(tǒng)中，娛樂系統(tǒng)及防盜系統(tǒng)是兩種重要的系統(tǒng)。這兩種系統(tǒng)共同的地方在于它們的工作模式都為突發(fā)模式。突發(fā)模式下，汽車應當遵循以下幾個基本的原則：一是電源系統(tǒng)必須處在待機這種狀態(tài)下;二是電流必須保持為靜態(tài)電流;三是電路數(shù)值一定不能超過100uA，所以突發(fā)模式下的超低電流和靜態(tài)性成為了重點，對此凌特公司、美信公司和微芯科技公司做出了巨大的貢獻。凌特公司發(fā)明了一種降壓型開關穩(wěn)壓器[2]，這種穩(wěn)壓器中釋放的電流充分滿足靜態(tài)和超低兩種特性。美信公司發(fā)明了一種休眠電流，該電流也充分滿足靜態(tài)和超低兩種特性，成為了突發(fā)模式下的最適宜的電流。微芯科技公司也發(fā)明了一種技術，該技術的核心是：一方面讓電流滿足了靜態(tài)和超低兩種特性，另一方面讓汽車處在停車這種狀態(tài)時依然能讓電量耗費最少。
三、高亮度LED燈技術
(一) 高亮度LED 在汽車中運用
燈具是汽車中不可或缺的重要組成部分，對行車的安全起著關鍵的作用，其中的轉向燈、剎車燈和照明大燈是汽車燈體的主要構件。以往，這幾種燈體主要運用的是白熾燈[3]。自從高亮度LED在中國興起之后，白熾燈燈體開始受到一定的沖擊。這是因為高亮度LED有著它獨特的優(yōu)勢。首先，高亮度LED比以往的白熾燈具備了更長的使用壽命。其次，高亮度LED比以往的白熾燈具備了更快的響應速度。再次，高亮度LED比以往的白熾燈具備了更高的能效。最后，高亮度LED比以往的白熾燈具備了更可靠的防震功能。除此以外，當LED燈體發(fā)出閃爍信號的時候，周邊的司機能在很遠的距離便看到信號，從而及時做出減速的反應。這樣，安全事故出現(xiàn)的可能性就大大降低，汽車安全駕駛的目的也更易實現(xiàn)。
(二) 高亮度LED 在汽車市場中的運用
就當下中國的汽車市場來看，高亮度LED燈體并沒有完全覆蓋中國汽車市場。究其原因是：雖然高亮度LED具備如此多的優(yōu)勢，但它最大的劣勢在于價格昂貴，運用這種燈體所要耗費的成本遠遠大于白熾燈，這是許多汽車用戶都不愿意承受的。LED又分為紅光和白光兩種，白光LED耗電量遠遠小于紅光LED，而紅光LED價格卻比白光LED價格低出許多。因此，紅光LED在中國汽車市場上開始慢慢興起。
(三) 高亮度LED 在汽車中運用的技術研究實例
為了在汽車中實現(xiàn)LED燈體的運用，安捷倫公司和歐司朗公司做出了巨大的貢獻。安捷倫公司針對汽車所推出的LED燈體有如下特征：一是產(chǎn)品表面封裝;二是產(chǎn)品材料為二級管;三是產(chǎn)品功率為中等功率。該公司的LED燈體主要用到了剎車燈及轉向燈中。歐司朗公司針對汽車所推出的LED燈體有如下特征：一是燈光為白光;二是壽命超長(5 萬小時以上);三是耗電量特別低。該公司的LED燈體也用到了剎車燈及轉向燈中。
四、汽車電源系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
以往的汽車中的電源系統(tǒng)通常都是14v/12V，隨著車載用電設備的增多，14V/12v 已經(jīng)無法滿足車主的實際需求，加上采用42V電源能夠將發(fā)動機在械驅動控制系統(tǒng)和附件中分離出來由電動機直接驅動，減少發(fā)動機自重的同時提高運行效率，再加上目前城市交通日益擁堵，在低速情況下汽車排放的有害物質是正常行駛速度下的幾十倍甚至上百倍，如果采用42V電源系統(tǒng)在低速時直接驅動電動機，將電動機能源作為汽車動力，以解決在怠速條件下帶來的諸多問題，所以目前很多車都開始嘗試使用42V電源系統(tǒng)，但是42V電源系統(tǒng)也有很多的問題，如電壓超過了人體安全電壓會導致人員傷亡，還有一些汽車的電路和繼電器承受的電壓也會高出很多，元件故障的幾率提高，并且一些電路還需要增加一些絕緣性更強的連接器和電路，這又使車自重增加等，所以在未來汽車的電源系統(tǒng)在技術層面主要針對這些問題進行深入的研究，將在提高電源系統(tǒng)電壓的同時解決高電壓帶來的弊端。
五、結束語
綜上，本文首先論述了高低電壓集成于COMS 中的技術趨勢。其次，本文論述了突發(fā)模式下超低電流的技術趨勢。再次，本文論述了高亮度LED在汽車中運用的技術趨勢。希望本文研究的種種成果可被業(yè)內(nèi)人員充分借鑒，在未來的電源管理中將這些新技術融入其中，進一步提升汽車所擁有的性能，讓中國的汽車市場逐步走向成熟，也讓人們駕駛汽車變得更舒適和安全。
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