电动汽车如何从使用区域架构中受益

降低线束复杂性和重量是使用区域架构在电动汽车中的重要优势，但这并不是唯一的优势。区域架构还可以支持软件定义的车辆功能，从而优化电动汽车性能，并支持改进的配电架构，从而提高电动汽车的运行效率。

当今的域架构根据电子控制单元 (ECU) 的功能对其进行组织。域功能的示例包括信息娱乐、车身控制、远程信息处理、高级驾驶辅助系统 (ADAS) 和被动安全功能。

域中的 ECU 通过优化的网络连接以执行特定功能，还可以与其他域通信（通常通过网关进行通信）（图 1）。可选域控制器可以包含多个 ECU，从而降低成本并提高性能。

在区域架构中，ECU 根据其在车辆内的位置进行分类。控制器更靠近 ECU，从而减少所需的布线，简化线束，并将线束重量减少高达 50%，从而相应减轻车辆重量。区域架构可以改善数据和电力分配。

在汽车以太网中开发时间敏感网络 (TSN) 是实现区域架构的一项技术。它允许原本位于同一域但现在分布在不同区域的 ECU 之间进行高效通信。

区域架构还支持实现软件定义车辆 (SDV) 功能。SDV 无需添加新硬件 (ECU) 来添加新功能，而是允许使用无线更新将新功能下载到强大的中央车辆控制器中。这可以实现所谓的近乎实时的新车辆功能的持续集成和持续部署 (CI/CD)。（有关 SDV 和 EV 的讨论，请参阅软件定义车辆常见问题解答。）区域控制器的数量可能因车辆的要求和复杂性而异（图 2）。

分区配电优势 分区架构还支持使用智能电源接线盒，将电力分配到各个 ECU 和负载，并连接到中央车辆控制器。这些智能接线盒使用半导体解决方案来取代继电器和保险丝，用于电源控制和管理。智能保险丝是分区架构对电动汽车配电优势的一个例子。

智能保险丝使用功率 MOSFET 在过载时快速关闭电源。它的反应速度比传统的熔断保险丝更快，从而提供增强的保护。智能保险丝可以改善电动汽车的电池能量使用情况。如果电池电量不足，这一点尤其有用。智能保险丝可以关闭非必要功能，从而增加续航里程并延长电池使用寿命。例如，暖通空调 (HVAC) 系统可以关闭，关闭时间短到不会影响乘客的舒适度，但长到足以显著影响更长的行驶里程。

另一个例子是在电池负载需求达到峰值时关闭 HVAC 压缩机，例如急转弯时的动力转向。降低电池的峰值放电率可以显著提高电池的使用寿命。智能保险丝可以感知其连接的电路是否出现阻抗增加，并在系统发生故障之前提醒中央控制器需要维护。

使用熔断保险丝时，配电线路通常设计为比基本电力需求大 30%，以应对熔断传统保险丝所需的峰值负载。使用分区架构中的智能保险丝，可以根据负载要求调整线路尺寸，这通常意味着减少一个线规尺寸，从而减少配电线束的尺寸和重量。