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特斯拉在Model 3到Model Y的區域控制器

汽車電子設計 ? 來源:汽車電子設計 ? 作者:汽車電子設計 ? 2022-05-07 11:24 ? 次閱讀

我們認真重新看一下特斯拉在Model 3 到Model Y的區域控制器——已經從從第一代迭代到第三代。

從兼容性的角度來看,這三控制器一直在接口上保持向前的兼容性,但是內部的功能分配確實在迭代。

從我目測來看,主要改變有這么一些:

● 三個控制器從功能上把車身、熱管理和超聲輔助三個功能完全做了分配●三個控制器還把轉向(轉向管駐)和駐車的一部分功能橋接起來●三個控制器通過E-fuse的方式,把所有的繼電器弄沒了,實現了所有控制器的配電設計●覆蓋了所有的通信,把所有的CAN和LIN通信有效傳輸到中央控制器里面

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▲圖1. 三個區域控制器

我感興趣的地方還在于,特斯拉對所有三個控制器的連接器進行了重新定義,采用自制連接器的方式實現了降本。實際上我們看到在BMS、逆變器連接器、充電控制器這些自制的控制器,在連接器上都是這么干的。

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▲圖2. 這種Zonal控制器把大量引腳的連接器給板端自制了(公端定制化)

Part 1 功能分配

我仔細對比了,三個控制器都具備了通信和配電兩個基本的Zonal的功能(在其他車企里面,都喜歡用以太網來做這個事情,差異是特斯拉的通信網絡節點其實不多,都被合并了);然后里面大量合并了功能——我分解了一下,主要是車身控制、熱管理、附件、駐車還有座椅控制的功能。

作為對比,一般來看這三個Zonal如果是其他車企來做,一般會分為門模塊、集成式車身控制器、座椅控制器、熱管理控制器HVAC和前端冷卻控制器Theraml Unit和泊車控制器,這里有這么多燈光控制,內飾燈可能單獨分一個控制器來做。

從控制結構來看,三個區域控制器可以使用分布式來做,也可以在信息主系統上面做一些頂層的應用,實現一個系統的控制。

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▲圖3. 區域控制器的架構

左車身Left BCM模塊有9個接插件,它的功能我根據冬瓜之前的工作作了一番梳理:

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▲圖4. 左車身Zonal控制器功能和引腳

右車身Right BCM也有有9個接插件,功能如圖所示。

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▲圖5. 右車身Zonal控制器功能和引腳

這個前控制器也是包含了6個連接器,主要是把前部所有需要控制的東西全部帶進來了,然后把12V電源給分解到各個需要的用電器上面。由于這個部件設計到12V配電系統并且配置在前艙,所以做了非常強的結構設計,全金屬的設計也方便在配電系統中很好進行被動散熱。

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▲圖6. 前車身控制器的部分功能,我主要羅列了通信、配電和熱管理

在這里,我把熱管理的總系統控制大概羅列出來,我們也看到了復雜的熱泵模式功能,我想在頂層的軟件系統里面來做,然后分發到四個模塊的邏輯是合理的,讓單獨一個控制器來做一個Co-pilot的功能。這就實現了一個很有創新性的設計,特斯拉不光在整體的功能原理上實現設計,然后讓不同的熱管理供應商來做集成,在整個軟件和系統方面,可以實現自主控制。

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▲圖7. 特斯拉的熱管理系統的主要組件

Part 2控制器的迭代

在門羅老爺子的視頻里面,我們看到Gen1到Gen3的改變,一個是正面板子的差異:

● 兩顆MCU都做了迭代 之前特斯拉使用的是SPC56EC74和SPC560C50L,從目前的信息來看兩顆主處理MCU做了升級。 ● 12V電源的輸入連接器 我們看到幾個控制器的12V都從擰接的方式改成了blade的插片模式

從反面來看,特斯拉在整個大殼體上做了加強:

●所以從單面改成了雙面布板,增加了整個使用效率,這也是后續這個板子能進一步增加功能和做加法的關鍵

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▲圖8. LBCM的板子迭代

● 還有一個是反面增加了很多的驅動和單元,等于在原有的單面板增加了很多的功能,然后實現了功能增加,反正需要的都給加上去。

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▲圖9. LBCM的反面

小結:想做特斯拉的電子供應商,除了代工以外還是真有難度的,從整體的成本分解來看,隨著軟件和系統集成能力的成長,特斯拉在諸多領域是快速超過原有tier1的積累,這個事是其他OEM很難受的地方。

審核編輯 :李倩

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原文標題:特斯拉的三個區域控制器(Zonal)配置

文章出處:【微信號:QCDZSJ,微信公眾號:汽車電子設計】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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