DCDC转换器对电动汽车至关重要

当今，不管是传统汽车还是新能源汽车，所提供的功能随着功率提升耗电量越来越大，如自动驾驶中的ADAS域控制器，座舱应用中的座椅加热等，导致DCDC输出端电流越来越大， 线缆本身无法满足未来输出需求。

为解决这个问题，有车厂提出48V低压系统化，通过提供±48V电源，降低低压DCDC输出电流，同时降低车辆低压系统线缆的成本。

未来，高阶自动驾驶对算力需求增大，相关组件的耗电量会进一步提升，去低压系统电池化对于低压供电系统提出了更高的挑战，包括系统安全性和线缆成本等。同时，自动驾驶对于功能安全有更高的要求，需要保证过程中电源的稳定性，也需要冗余的电源系统设计。当然，不断融合的EE架构会将一些问题进一步放大，低压电源系统需要顺应趋势、满足需求。

DCDC，在电动汽车中起到了至关重要的作用，它可以将高电压直流电转换成低电压直流电，为不同的设备提供不同的电压和电流，满足车辆上各种电气设备的供电需求。

随着车辆智能化提升，目前所有的重要感知、处理和执行部分，都需要实现关键任务系统(包括电源)的冗余。在功率电子中，驱动汽车逆变器和给12V网络供电的DCDC变得更加关键。

目前，这些涉及安全的设备如何处理电源的问题是电动汽车发展中的难题，高压转低压DCDC需要具备的功能安全冗余受到越来越多重视。DCDC的功能安全包含电源可用性AV-PDS、可用性监控、过电压保护、欠压保护、纹波电压保护等各种安全冗余措施。

1、目前市面上电动车设计都在强调功能安全，为什么要引入功能安全？

汽车功能安全针对的是解决电子电气系统硬件随机性失效和系统性失效的问题，为什么在新能源汽车设计之初，就一直在强调功能安全呢?主要是因为新能源汽车的设计更注重电动化、智能化、集成化的程度，由此带来的整车电子电气架构革新，引入的电子电气元件和和软件代码数量，相比传统汽车都有着巨大的不同，同时整个车辆能提供的功能也更复杂和多元化，因此电子电气系统的功能安全在新能源整车开发及验证过程中成为了不可忽视和必须保证的技术指标。

2、当前，DCDC在功能安全设计上有哪些考量点，注意事项？

现在主流的DCDC转换器的职能是利用高压直流电变压后给低压蓄电池充电并作为电源为车上大量的电子元件和控制系统供电，其中也包括了安全相关负载的供电。从功能安全的角度，意味着DC/DC整个系统的安全设计需求上要考虑输入过电压、欠电压保护，输出过电压、欠电压保护，输出过载、短路保护，过温保护等功能。这些相关的安全需求如何在系统内部实施呢？首先从系统架构上要保证DC/DC内部的高压部分和低压部分隔离开来，而DC/DC系统安全需求本质上是对输入输出的监控，并能够在识别到系统组件失效后进行安全状态的切换，这意味着在系统组件传感，控制，驱动，通讯，供电的各部分，都应该部署匹配相关功能的诊断和安全状态切换功能。

3、具备功能安全的DCDC如何做到性能冗余？又如何进一步融入冗余的电源系统？英飞凌会提供怎样的配套开发资源？

对应DC/DC的应用，英飞凌能提供主要功能器件的完整解决方案，并且各个功能器件都带有相应的诊断功能，并且控制和驱动器件都有独立的安全关断路径设计来保证系统级安全状态的转换。

审核编辑 黄宇