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登錄汽車電氣化架構的案例
談談純電動汽車高壓電氣架構
3 結論
本文首先通過分析純電動汽車高壓架構功能要求,對比目前典型純電動汽車高壓電氣架構。通過高壓架構方案設計和高壓架構系統安全設計兩方面,提出了一種全新高壓架構設計方案,通過集成化的設計方案和最優的拓撲設計結構,實現成本最優并滿足系統安全要求。研究表明,此方案滿足系統功能和安全要求,空間布置簡單且質量降低,系統成本低,可實現平臺化推廣。
汽車電子電氣架構開發咨詢服務
概述
汽車電子技術不斷革新,汽車向著更加智能和自動化的方向發展,特別是以智能化、網聯化、電動化和共享化為代表的新技術給傳統汽車產品形態、產業生態帶來翻天覆地的變化。整車電子電氣系統越來越復雜,各子系統間交互的實時性、安全性、可靠性面臨更大的挑戰。在新車型E/E 平臺規劃前期,整車廠就需要開展電子電氣架構開發工作, 從而對電子電氣系統的開發進行有效的管理和控制。
電子電氣架構屬于車輛電子電氣系統的頂層設計,目標是在功能需求、法規和設計指標等特定約束條件下,綜合對功能、性能、成本和裝配等方面的具體分析,得到電子電氣系統技術方案。伴隨著平臺化、模塊化開發理念在車輛開發中的應用,電子電氣系統普遍基于平臺化要求進行規劃,即構建利于復用、裁剪、擴展的電子電氣架構,用于支撐目標市場的不同車型。
展開 蔚來汽車的電子電氣架構
寫這個話題,主要是接新造勢力電子電氣架構分析的第二篇,這塊蔚來的工程師出來講得也比較少。所以只能從售后手冊和拆車分析里面獲取。
由于蔚來并不是以工程技術為主打口碑,我們看到的千兆以太網絡+高性能電控單元構成整車電子電氣架構,是逐步看到在2020年的智能網關、智能座艙以及智能駕駛系統,從硬件到軟件到應用層開始鋪設,2022年量產自動駕駛域控制器ADC采用英偉達ORIN芯片,中央顯示控制器單元采用高通8155芯片。
▲圖1.蔚來的分域設計,FOTA的時間點是很早的
Part 1
蔚來的演進過程
分段來看:
蔚來第一代電子電氣架構(ES8):采用分布式為主,創新點在于智能中央網關(CGW),數字座艙控制器和自動駕駛部分,以太網這塊只用在有限的部分。
蔚來改進版本的1.5代(后續升級的ES6、EC6和更新的ES8):導入了自動輔助駕駛控制器和泊車架構,增強了座艙部分,加大了相應的自研軟件的力度,主要集中在智能網聯、智能座艙、自動輔助駕駛,三電和車身這塊有點時間是相對較慢的(電驅電控以及部分車身控制)。
蔚來新的NP2(ET7和ET5):由于智能駕駛和座艙的軟件提升,在這塊領域里面應用軟件與硬件的獨立化,網關的迭代和車身在一起的。
下一代:這部分有聊過,東西比較多,目前還在構型階段。
▲圖2.蔚來量產的這一代系統
所以我的理解,蔚來的迭代是一步步演進的,分塊把自動駕駛從Mobileye替換成NVIDIA的Orin,把座艙替換成更高級的處理器。然后在CGW上做一些調整,導入了優化設計。
展開 汽車電子電氣架構工程師妄語
這就導致架構平臺需要去適配宇宙級Tier1的零件,一些經常打補丁的零件開始瑟瑟發抖,又要為宇宙級Tier定制一版信號路由關系,增刪一路CAN終端電阻,啟用預留的Ethernet/CAN/LIN資源。換另一家宇宙級Tier1的零件,又要去做相同的定制,架構大一統的大任也就遙遙無期,再好的架構設計也無法發揮其最大的價值。
傳統OEM和周天子一般,空有王的頭銜,卻常常無法規劃和指揮各路諸侯(系統、零件)。往往是諸侯有自己的訴求時,才來面見周天子,想借周天子之名,名正言順的獲得其他諸侯的支持。所以傳統OEM想要脫胎換骨升級時,基本會新建事業部、分公司,或者打包給強大的第三方。這也是近幾年傳統OEM紛紛設立軟件中心的緣由。而對于一些新OEM,創立之初,藩王根基未固,架構團隊幾乎可以包辦大部分功能設計分配,可謂是創業大功臣。而后,分封完畢,藩王成氣候后,架構又逐漸勢微,乃至整個團隊也萎縮了。
02 架構換代“非主流”解讀
現在的分布式電子電氣架構真的沒法支撐汽車所謂的電氣化,智能化,網聯化了嗎?筆者斗膽妄語,局部再升級優化下,至少能再戰五年+。有人可能要問,能應付得了自動駕駛需求嗎?筆者認為L4之前的自動駕駛,做得再好也是渣男,“不主動,不拒絕,不負責”,就像某新勢力車友會說的,這個只是輔助。好嘛,我不主動說我可以脫手脫眼,但是你脫手脫眼我不拒絕,真撞了我也不負責。
既然正處于而且將長期處于輔助階段,無非域內升級算力強的域控制器+大量顯示的HMI信息(筆者非常欣賞特斯拉將大屏和智駕整在一起,這兩兄弟才是強交互),對架構的需求也在可控范圍內。有點跑題了,分布式架構到底能不能支持L4之前的輔助駕駛需求呢。
展開 
理想汽車的電子電氣架構迭代
最近很多車企都開始開啟了新能源汽車大型化,在這個價格比較高比較講究品牌效應的細分市場里面,圍繞科技配置上做集中化電子電氣架構,是目前的趨勢。而理想汽車最近發布的一些信息值得做一些解讀。感謝小康給我發的PPT文件《智能汽車高算力平臺布局 -理想汽車算力和OS》。
▲圖1.通往高算力為核心的計算平臺架構迭代
Part 1
理想汽車的EE架構迭代
理想汽車的電子電氣架構目前分為三次迭代。
▲圖2.理想汽車的三種架構
LEEA1.0傳統分布式架構,也就是理想ONE上用的,這套系統迭代的方法,就是基于智能座艙控制器和ADAS控制器。
▲圖3.理想One上的系統迭代
LEEA2.0是理想L9上使用的域控制器架構,整車分為三個控制域:中央控制域(包含動力、車身和部分底盤的功能),這里主要實現的是車身控制單元(BCM)和中央網關進行融合,并且基于自動駕駛控制域(英偉達Orion*2)和智能座艙控制器(8155*2)進行開發,理想的LEEA2.0電子電氣架構里的中央域控制器如下。
▲圖4.理想L9的電子電氣架構
LEEA3.0是明年要上市的新車型(800V純電平臺)為中央計算平臺+區域控制架構,目前根據信息來看,可能按照工控主機的設計思路,把智能車控、自動駕駛,智能座艙三塊板子用PCIe連接做到一個機箱里,OneBOX結構。
展開 淺談汽車電子電氣域架構
分享一篇文章,一文淺談汽車電子電氣域架構。
以下為正文。
隨著現代汽車的功能越來越復雜,整車上的電子控制單元(Electronic Control Units, ECUs)也隨之增多。
當前一輛普通汽車的 ECU 多達七八十個,代碼約一億行,其復雜度已經遠遠超過安卓手機系統。
在傳統的汽車供應鏈中,不同的 ECU 來自不同的供應商,有著不同的嵌入式軟件和底層代碼。這種分布式的架構在整車層面造成了相當大的冗余,傳統汽車的軟件更新幾乎與汽車生命周期同步,極大地影響了用戶體驗。
如何加快軟件的創新與迭代?從傳統的分布式架構,逐漸進化為集中式架構,“域”的概念由此而生。在行業的變遷和技術的發展潮流面前,永遠都是適者生存,面對“域”的設計,國內外各大整車廠與供應商猶如八仙過海,各顯神通。單一功能的控制器不再成為主流,整車更多關注的是系統方案和軟件集成控制。只有掌握集大成于一體的“域”控制理念,才能在即將到來的市場機遇中真正做到屹立不倒,成為最強王者。
展開 8000字智能網聯汽車產業發展概述電氣架構
智能網聯汽車的三條主要賽道
1、車聯網,主要指V2X車路協同賽道
A、定義:V2X(Vehicleto Everything)無線通信技術是車聯網領域的技術熱點和重點,當前已經進入發展的成熟期。借助于V2X無線通信技術,可突破單一汽車在智能化發展方面的非視距感知、車輛信息共享等技術瓶頸,助力實現汽車自動駕駛功能的應用,包括前向碰撞預警等主動安全類預警應用、高速編隊行駛等部分自動駕駛應用以及面向未來的完全自動駕駛應用。
B、行業現狀:隨著5G通訊、高速公路網的快速發展,以及北斗衛星導航系統的全區域覆蓋,國內C-V2X技術的應用有了堅實的軟硬件條件基礎,同時技術標準逐步確立。另外在商業化應用方面,2019年發布的《C-V2X產業化路徑及時間表研究》白皮書對國內車聯網的發展趨勢做了詳細的預測。
其中,2019-2021年為C-V2X產業化部署導入期。在這一階段,C-V2X通信設備、安全保障、數據平臺、測試認證方面可基本滿足C-V2X產業化初期部署需求。同時,在國家車聯網示范區、先導區及部分特定園區部署路側設施,形成示范應用,車企逐步在新車前裝C-V2X設備,鼓勵后裝C-V2X設備,車、路部署相輔相成,形成良性循環,C-V2X生態環境逐步建立,探索商業化運營模式。
C、產業動態:2020年11月,中國汽車工程學會年會暨展覽會期間,2020智能網聯汽車C-V2X“新四跨”暨大規模先導應用示范活動同步舉行,活動在上海國際汽車城封閉測試場、上海汽車博覽公園及周邊開放測試道路開展。40余家國內外整車企業、40余家終端企業、10余家芯片模組企業、20余家信息安全企業、5家圖商及5家定位服務提供商等參與示范活動,參與單位覆蓋汽車、通信、交通、地圖和定位、信息安全、密碼等各個領域。
展開 車聯網安全基礎知識之大眾集團汽車電子電氣架構
啟動控制系統其中包括發動機控制單元(J623)、進入和可控制單元(J965)、啟動裝置按鈕(E378)、中央電氣單元(J519)、啟動繼電器(J906/J907)。
車聯網系統
做車聯網安全最關注當然還是車聯網系統,車聯網系統中主要包括的部件有顯示及操作單元(J685)、信息娛樂控制單元(J794)又稱車機/IVI等、OCU/TBOX(J949)以及麥克風、揚聲器、天線等模塊。
模塊化零部件
沒有拆解過汽車,對車輛中各個部件的所處位置沒有直觀的感受。以下奧迪 Q8 控制器位置分布圖。
上圖包含了主要的控制器,如車機(J794)位于副駕駛員前側;網關(J533)位于駕駛員座位下方;ABS(J104)位于車頭右前方等 。對應的 MIB 網絡拓撲結構(不含以太網)如下。
上圖與MQB架構中的網絡結構大體相似,可以看出零部件在不同平臺上實現了共享,既模塊化零部件。下面展示車聯網中幾個重要的零部件。
OCU/TBOX(J949 )
車機(J794)
網關(J533)
總結
本文介紹了大眾旗下的汽車模塊化平臺,對 MQB 平臺的網絡結構進行了梳理,此外初步介紹了模塊化零部件。后續文章對較為詳細的介紹車聯網安全中比較關注的模塊的組成結構以及安全威脅等。
文中的 奧迪 Q8 控制器位置分布圖標注花了比較長的時間,通過控制器的位置可以對車輛有更直觀的感受。攻防的點在哪里,面對實在在的東西才好分析研究。以后有機會拆車在來與大家分享具體的零部件分布以網絡拓撲結構(先在這里立下一個FLAG)。
參考
大眾ID.4電子電氣架構剖析
大眾ID3架構深度分析:軟件定義汽車還很遙遠
展開 經緯恒潤整車電子電氣架構解決方案,助力智能網聯汽車發展
隨著汽車產業的快速發展,汽車功能需求越來越豐富多樣,車載電子器件數量越來越多,汽車通訊網絡越來越復雜,傳統汽車電子電氣架構已不能支撐汽車“四化”技術的發展需要, 汽車電子電氣架構需變革才能支撐未來智能汽車的相關配置。
經緯恒潤自2009年起提供整車電子電氣架構開發服務,經過十多年的技術沉淀與創新,能夠為客戶提供完整的整車電子電氣架構開發解決方案,包括邏輯架構設計、軟件架構設計、網絡架構設計、物理架構設計、SOA設計,并可以在架構設計中融合OTA、整車安全、能量管理等新技術,至今已與一汽、北汽、解放、重汽等國內多個整車廠合作,助力多款車型量產,技術水平及服務態度廣受客戶好評。
▎面向部件的整車E/E架構開發咨詢服務
為適應市場用戶需求的快速變化,車型開發及迭代周期顯著縮短,E/E架構團隊面臨著要在有限的開發周期內保持產品設計競爭力的挑戰。為應對這一挑戰,經緯恒潤根據多年的架構設計經驗推出了一套短周期E/E架構開發解決方案-面向部件的整車E/E架構開發解決方案,可根據OEM的車型產品特點,協助OEM E/E架構開發團隊在4~6月時間內設計一套完整的整車E/E架構需求規范。
▎面向軟件模塊的整車E/E架構設計開發咨詢服務
隨著整車架構向集中化方向加速發展,在相似硬件體系結構下,如何打造具備獨特基因的差異化功能是各大OEM面臨的挑戰。OEM對上層邏輯、算法資源自主掌控的急迫度顯著提升,即軟件成為定義汽車的關鍵。整車E/E架構團隊作為整車電子電氣系統的頂層設計團隊,必須從提高軟件競爭力的角度來應對挑戰,更好地統籌整車電子電氣系統的軟件架構。
展開 “汽車電氣化是政客的選擇,不是產業的選擇”
記者丨Barosaurus
責編丨羅超
編輯丨朱錦斌
哪怕是初入汽車行業的新丁,都能很輕松背出“汽車新四化”內容——“電動化、智能化……”。也許后面兩項是共享化、網聯化還是輕量化尚有爭議,電氣化/電動化必然穩居首選。
燃油車的擁躉還在繼續堅持己見,于是每當有行業大咖抨擊電氣化,則相關言論會便立馬成為焦點,要么被電動黑奉為圭臬,要么被燃油黑肆意嘲諷。
就像豐田章男擔憂日本禁售燃油車、全面推廣純電動車的言辭,變成部分人眼里“豐田是下一個諾基亞”的依據。至于原話是“反對電動車”還是“反對在某個時間節點之前全盤電動車”,對那些口沫橫飛的人來說,事情的真相自然不如口頭的真爽。
如今,豐田章男的身邊又要站過來一位車企掌門人,唐唯實(Carlos Tavares),斯特蘭蒂斯Stellantis集團的首席執行官,標致雪鐵龍、菲亞特克萊斯勒的大老板。
Stellantis掌門人唐唯實
“電氣化是政客的選擇,不是產業的選擇”,這句遠比豐田章男的話更為憤青,也更有被拿出來炒作的潛力。
嘴上反對,行動急追
如果說,2021年唐唯實在業績上面丟出了一枚大炸彈,將Stellantis集團的股價市值抬升了60%以上,那么2022年開年不久,他又在輿論上丟出了另一枚炸彈。
展開 如何看待日產汽車的2030愿景戰略,轉型電氣化?
日系的電動汽車轉型路線,給我們大家的感覺是,起步得早,但越做越保守。
這次日產汽車發布了“日產汽車2030愿景”(Nissan Ambition 2030),計劃在未來5年內投資2萬億日元(合計1128.4億人民幣)加快推進電驅化產品布局和技術創新。
在Youtube上有一個完整的發布,我想摘錄一些信息,大家一起判斷下到底是否能改變當下的局面。
▲圖1.Nissan Ambition 2030
Part 1 日產汽車2030愿景
在這一波2萬億日元的投入下,日產汽車準備到2030年推出23款電驅化車型(15款純電動車型),日產和英菲尼迪品牌的電驅化車型占比將超過50%,對日產來說,對應的電池需求為130GWh。
在這里我進行一下拆解:
日產目前全球的量大概在400-500萬級別,2030年的滲透率如果有一半,也就是200-250萬級別。如果按照130GWh,那么單車的帶電量為52kwh-65kwh左右。
分市場來看,至2026財年,主要核心市場電驅化車型的銷售占比,其中包括:
歐洲市場(50萬級別):
電驅化車型銷量占車型總銷量75%以上;
日本市場(50萬級別):
電驅化車型銷量占車型總銷量的55%以上;
中國市場(150萬):
電驅化車型銷量占車型總銷量的40%以上;
美國市場(100萬):
截至2030財年,純電動車型銷量占車型總銷量的40%。
展開 
5/11 Ansys SCADE在汽車電氣化中的應用參考
內容簡介
介紹基于Ansys SCADE開發新能源汽車BMS和Electric Motro系統軟件的參考框架和示例。
面向受眾
新能源汽車三電系統軟件開發和測試人員。
大會進行中:西門子汽車性能工程線上研討會,想要的都有:NVH、結構輕量化、整車系統、平臺架構、汽車性能、電子系統...
順境看戰略,逆境看韌性,身處汽車產業中的各企業是否已做好適當的戰略和計劃,以屹立于當下,繁榮于未來?
一輛典型的汽車大約會有50000個機械和法規的要求,若結合電子電氣和軟件等方面,將產生450000個要求。這也就意味著,在汽車設計、制造、銷售、產業鏈越來越依靠科技的未來,誰占領了科技的制高點,誰便將是未來汽車市場的贏家。
同時,汽車產業新四化已經到來,電動化與智能化日益深入,傳統車企面臨近在咫尺的生態重構,如何建立新一代全新的開發模式是整個行業面臨的考驗。
為讓汽車企業能不斷提高足夠先進的理念、產品,以及有足夠的支撐力量來完成變革,西門子數字化工業軟件將在明日開啟線上研討會“數字創新產品——汽車性能工程數字化雙胞胎線上研討會”,為行業難題帶來答案。
展開 報名 | Ansys SCADE在汽車電氣化中的應用參考
最新Ansys 2022 R1版本中嵌入式軟件功能又進一步增強,大幅推進汽車嵌入式軟件開發項目,5月11日,即將推出『Ansys SCADE在汽車電氣化中的應用參考』網絡研討會,介紹基于Ansys SCADE開發新能源汽車BMS和Electric Motro系統軟件的參考框架和示例。
本次會議將進一步探討Ansys 2022 R1中用于汽車領域的最新嵌入式軟件新功能,側重于Ansys SCADE對關鍵汽車系統所帶來的重大改善,歡迎新能源汽車三電系統軟件開發和測試人員預約本場直播,了解更多詳情。
時間
5月11日(星期三),16:00-17:00
講師介紹
周霄 | Ansys 安全關鍵嵌入式軟件專家
具有10多年嵌入式安全關鍵軟件領域從業經歷,曾先后就職于Honeywell,Wind River等跨國企業,承擔嵌入式軟件系統的開發、測試、咨詢和管理工作,熟悉航空航天、軌交、汽車等領域嵌入式軟件的設計、開發和測試流程以及相應的安全標準。2017年初加入Ansys系統事業部,負責SCADE產品在華北區的技術推廣、支持和咨詢工作。
展開 關于汽車芯片的新思考
隨著LED體積、技術的發展,其智能化開始被大力開發,進而向著高亮、智能、酷炫的方向大步邁進。
2.1.2汽車智能化趨勢驅動單車芯片價值提升
與傳統燃油車相比,新能源單車使用芯片數量逐漸變大。以自動駕駛技術為例,自動駕駛級別越高,對傳感器數量要求越多,L3級別自動駕駛平均搭載8個傳感器芯片,而L5級別自動駕駛所需傳感器芯片數量提升至20個。同理,車輛所需處理與儲存的信息量也與自動駕駛技術成熟度正相關,進一步提升了控制類芯片和儲存類芯片的搭載量。據統計,至2022年,新能源汽車車均芯片搭載量約1459個,與傳統燃油車搭載芯片數量逐漸拉開距離。
圖12:不同級別自動駕駛所需傳感器芯片數量。
數據來源:德勤分析
圖13:2012-2022年中國每輛汽車搭載芯片數量
數據來源:德勤分析
此外,以電力系統作為動力源的新能源汽車,對電子元器件功率管理,功率轉換的要求更高,提升了汽車芯片的價值。隨著自動駕駛技術逐漸成熟,單車搭載芯片的價格也將更高。據統計,至2025年,汽車電子元器件BOM(物料清單)價值將有顯著提升,這主要是來自于新能源汽車電池管理及電動動力總成對電子元器件的需求(如逆變器、動力總成域控制器DCU、各類傳感器等)。
圖14:汽車電動化帶來的電子元器件BOM提升
數據來源:德勤分析
2.1.3汽車電子電氣化架構走向集中式,推動芯片性能發生結構性轉變
隨著近年來消費者對汽車經濟性、安全性、舒適性、娛樂性等需求的提升,分布式電子電氣架構已無法滿足未來更高車載計算能力的需求。
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