汽車(chē)整個(gè)構造復雜，零部件數以萬(wàn)計，但是整個(gè)汽車(chē)的基本構造可以概括劃分為四大部分：發(fā)動(dòng)機、底盤(pán)、車(chē)身、汽車(chē)電子。汽車(chē)電子占整車(chē)成本的比例一直在上升，目前汽車(chē)電子占據整車(chē)成本范圍在15%-30%，對于一些高端車(chē)，汽車(chē)電子占據總成本接近40%-50%。隨著(zhù)智能技術(shù)的不斷發(fā)展，汽車(chē)的其他模塊發(fā)展已經(jīng)固化，汽車(chē)的舒適度主要是體現在汽車(chē)電子智能程度。

 

 

車(chē)載汽車(chē)電子系統非常多，主要包括車(chē)載供電系統、啟動(dòng)系統、發(fā)動(dòng)機管理系統、照明系統與燈光管理系統、儀表指示系統、空調系統、輔助系統、安全氣囊系統、自動(dòng)變速器電子控制系統、電子控制懸架系統、車(chē)載智能鑰匙系統、駐車(chē)輔助系統、汽車(chē)娛樂(lè )系統、汽車(chē)遠程通訊系統、汽車(chē)設備線(xiàn)路及車(chē)載總線(xiàn)系統等，這些系統組合構成了汽車(chē)電子系統。

 

 

燃油汽車(chē)的電源系統主要由蓄電池和發(fā)電機組成，雙模汽車(chē)和純電動(dòng)電車(chē)的電源系統主要由動(dòng)力蓄電池、鉛酸蓄電池和DC-DC電壓逆變器組成，再到各個(gè)系統內部使用電源模塊或電源芯片進(jìn)行電壓轉換。兩者的主要區別主要體現在：

 

1. 燃油汽車(chē)的電源系統為低壓系統，一般為12V，雙模汽車(chē)和純電動(dòng)汽車(chē)的電源系統為低壓電和高壓電并存，高壓電一般為300V-500V或者以上，由動(dòng)力蓄電池提供；低壓電為12V、24V和42V，有鉛酸蓄電池或DC-DC電壓逆變器提供。

 

2. 雙模汽車(chē)或純電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力蓄電池是整車(chē)的動(dòng)力源，動(dòng)力蓄電池把電能供給電動(dòng)機來(lái)驅動(dòng)汽車(chē)；而燃油汽車(chē)的動(dòng)力則是靠發(fā)動(dòng)機燃燒汽油獲得，非電力驅動(dòng)。

 

由于汽車(chē)內部有多個(gè)系統屬于常電設備，那么在發(fā)電機不工作的狀態(tài)下，就需要鉛酸蓄電池供電，這對于蓄電池和電子設備都是一個(gè)不小的考驗，尤其是電子設備的功耗大小是一個(gè)核心問(wèn)題?，F在很多廠(chǎng)商要求整車(chē)的常電設備的靜態(tài)功耗小于20mA，那么對于常電系統則要求做到幾個(gè)mA的靜態(tài)功耗。

 

更多情況下，系統內部需要低壓，這就需要對鉛酸電池的電壓進(jìn)行轉換。特別是在發(fā)電機供電狀態(tài)下，對轉換電源的抗干擾能力要求苛刻。發(fā)電機產(chǎn)生的交流電只是經(jīng)過(guò)了全波整流就直接給系統進(jìn)行供電，如果整個(gè)系統電源濾波措施處理不當，很容易干擾到系統內部。目前，很多車(chē)載安全系統一般都采用隔離電源進(jìn)行轉換供電，非安全系統由于受到成本的困擾在使用非隔離芯片搭建的電路進(jìn)行電壓轉換。

 

 

 

汽車(chē)車(chē)載電源系統的應用環(huán)境比普通電源系統要復雜，因為汽車(chē)內的電磁環(huán)境較為惡劣。汽車(chē)的電氣設備在運行時(shí)會(huì )產(chǎn)生大量電磁干擾，這些干擾的頻帶很寬，通過(guò)傳導、耦合或者輻射的方式，傳播到電源系統內，進(jìn)而影響到電子設備的正常工作。最?lèi)毫拥那闆r往往是由于車(chē)輛自身產(chǎn)生的干擾所產(chǎn)生的，如點(diǎn)火系統、發(fā)電機及整流器系統的干擾脈沖。

 

最為關(guān)鍵的原因是汽車(chē)的所有供電都是連接到一個(gè)點(diǎn)，這樣設備之間的干擾會(huì )沿著(zhù)電源線(xiàn)直接串擾過(guò)去，干擾到其他的設備。

 

除了上述內部干擾外，汽車(chē)電子和其他普通的電子產(chǎn)品相比，外部環(huán)境的惡略程度要高出很多，尤其是溫度、濕度、振動(dòng)、雨水、耐老化性能、電壓波動(dòng)以及電壓沖擊等因素。更加重要的是，汽車(chē)作為人類(lèi)常用的交通工具，它的可靠性和安全性倍受大家的關(guān)注。以下特意匯總了汽車(chē)常見(jiàn)電子部件的溫度規格：

 

表一：汽車(chē)電子環(huán)境溫度分析

 

 

電子內部元器件也要承受來(lái)自各種環(huán)境因素的嚴酷考驗，自從汽車(chē)電子委員會(huì )（AEC）設立了質(zhì)量控制標準后，AEC-Q-100芯片應力測試規范認證對于汽車(chē)內部芯片有了嚴格的管控，AEC 標準也逐漸向汽車(chē)電子零部件的通用測試規范發(fā)展。經(jīng)過(guò)10 多年的努力，AEC-Q-100 已經(jīng)成為汽車(chē)電子系統的通用標準。在A(yíng)EC-Q-100 之后又陸續制定了針對離散組件的AEC-Q-101 和針對被動(dòng)組件的AEC-Q-200 等規范，以及AEC-Q001、Q002、Q003、Q004 等指導性原則。

 

ISO 16750 系列標準是國際標準化組織ISO 最近幾年推出的針對汽車(chē)電子的環(huán)境可靠性標準，該標準是歐系車(chē)常用的標準，并且逐漸被世界各國轉化為國家標準，也逐漸被各企業(yè)標準所引用，成為應用比較廣泛的汽車(chē)電子的環(huán)境可靠性標準。該系列標準包括五個(gè)部分：

 

 

 

隨著(zhù)汽車(chē)車(chē)載電子產(chǎn)品種類(lèi)越來(lái)越多，加之許多重要的監視、控制系統功能為電子裝置所代替，車(chē)輛安全行駛的性能也就與其工作的電磁環(huán)境密切聯(lián)系了起來(lái)。如果零部件的EMS能力若太低，一旦受到內部或外部的電磁騷擾，輕者可能影響產(chǎn)品性能，重者則可能直接影響行車(chē)安全，致使人員損傷。由于車(chē)輛及其零部件存在對安全性能要求非常高的特殊性，車(chē)輛的EMC標準的嚴酷程度往往高于一般電子產(chǎn)品數倍以上。

 

EMS 試驗法是以外加騷擾能量到被測設備上的方式，來(lái)判定被測設備的抗擾度能力。不同的干擾能量，須通過(guò)各種不同的試驗方法，選擇適合的耦合方式，才能將能量順利的耦合到被測設備上。外加干擾能量的傳遞路徑主要分為輻射性與傳導性?xún)煞N，輻射性干擾是指騷擾能量不經(jīng)由任何傳輸介質(zhì)作為媒介，由空中傳遞到DUT (Device Under Test)或是DUT的線(xiàn)路(電源及信號線(xiàn)路)，而傳導性干擾則是經(jīng)由電源線(xiàn)或信號線(xiàn)等線(xiàn)路，直接將干擾能量耦合或注入到DUT或線(xiàn)路上。外加騷擾能量的型態(tài)包含連續波與瞬態(tài)波兩種，分為輻射性與傳導性這兩種耦合方式?？蓪⒖箶_度試驗方法細分為連續波（Continue Wave）傳導、連續波輻射、瞬態(tài)傳導(Transiet)及靜電放電（ESD）四大類(lèi).

 

針對汽車(chē)電子自身產(chǎn)生的干擾，國際無(wú)線(xiàn)電干擾委員會(huì )（CISPR）對汽車(chē)電子業(yè)提出了嚴格的要求，尤其是車(chē)載收音機、數字電視、導航設備都是這種干擾的重災區。所以 CISPR25：用于保護車(chē)載接收機的無(wú)線(xiàn)電騷擾特性的限值和測試方法，對汽車(chē)電子自身的發(fā)射狀態(tài)也有了明確的等級判定。EMS方面的測試項目如下所示：

 

 

對于電動(dòng)汽車(chē)方面，還有一些特殊的要求：電動(dòng)汽車(chē)電子的高壓部分除了要滿(mǎn)足GB/T 17626系列的浪涌和脈沖群項目外，還有GB 13837（電動(dòng)汽車(chē)的電場(chǎng)和磁場(chǎng)強度的測量方法及執行水平）專(zhuān)門(mén)針對電動(dòng)汽車(chē)的自身發(fā)射的一個(gè)特殊標準。