当今汽车中的供电连接

中国汽车设计网 当代高级汽车，为了追求高性能，低油耗，低幅射，提高舒适性、方便性和安全性，需要配备大量的电子装置。每种新型车辆系统或电气功能的出现都伴随着连接性的增加。新兴的信息通信和驱动器信息系统领域更要整合多种技术来增强汽车安全性，通信功能、方便性以及娱乐性。这些技术涉及动态导航、无线连接/因特网接入、语音处理、汽车收音机、虚拟仪表面板、防撞系统等等。通过这些电子装置，汽车与车内系统、其它汽车，驱动器和扩充通信网络相互作用，并支持多种车内应用。毫无疑问，这些系统也需要一种汽车专用的供电方案。

汽车总线

汽车复杂电子装置的先驱是引擎控制系统。它经过扩充后目前称为动力链(Power-Train)系统，其中包含了传输控制和高级车内诊断功能。车用动力链总线既要高速度，又要具有经济实用的数据传输能力。

如表1所示，SAE最初定义了低、中、高速三类数据通信汽车网络。控制器局域网(CAN)和SAE J-1850一直占据着主流地位，但也不是唯一的总线体系结构。

SAE J-1850包含了最初由全部三家美国汽车制造商开发的各种版本。CAN是一种串行、异步、多主通信协议，用来连接汽车和工业应用的电子控制模块。CAN是为需要高级数据整合和高达1Mbps数据率汽车应用设计的。

CAN具有低、高速两种实施方案，使用不同电压在一对导线上进行通信，通常称为高速物理层和低速物理层。当两根导线中一根因短路或一路发生故障时，低速体系结构变为单线工作体系结构(所谓离线地)。由于电路需要具备这一功能的缘故，这种体系结构在超过125Kbps总线速率时，其实施成本是十分昂贵的。因此，125Kbps是高速与低速CAN的分界线。图1表示CAN支持其它车用网络的连接方法。

对某些机动车应用，如车体电子系统中的马达控制，甚至可以使用更低的总线。本地互连网(LIN)是一种UART基、单主、多从网络体系结构，原是为汽车传感器和执行器网络应用开发的。LIN为连接车内马达、开关、传感器和车灯提供了一种廉价的网络备选方案。LIN主节点连接LIN网络和高级网络(如CAN)，将网络的作用一直延伸到每个传感器和执行器(表2)。

在配备齐全时，导线驱动的系统需要大量的功率。术语“用导线(by-wire)”表示控制系统已完全取消了机械或液力连接，而在控制单元之间采用电子连接驱动电机执行器。用导线驱动包括导线调节，用导线刹车，用导线变速以及用导线驾驶，特别是对自动停车系统。

为了实现这类高功率控制系统，需要一种容错的、时间触发的体系结构。目前，在这个领域争夺领导地位的有三种协议。Flex Ray采用光纤，当然也能在铜线上工作，数据传输速率达10Mbps。另一类是TTP(时间触发协议)使用铜线，数据率仅2Mbps，但Vienna大学的研究人员正在开展使用光纤的探索。第三种协议TT-CAN，既支持“时间触发”应用，也支持“事件触发”应用。

汽车多媒体接口联盟，或AMI-C，正在制订移动信息和娱乐系统多媒体标准。AMI-C的主要工作集中在多目标信息和多媒体技术，想方设法解决Bluetooth、IEEE-1394和面向媒体系统传输(MOST)基车内网络的使用。Bluetooth为车辆环境提供无线连接；IEEEE-1394已在消费类环境中连接几种多媒体产品；MOST则是专为汽车视频和音频流数据开发的光媒体基协议。

对上面已讨论过的所有网络协议(除LIN外)，要想实现全部系统功能需要功能更强的微处理器。

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