特斯拉Cybertruck 48V系统分析,线控转向并未用48V,谈不上先进

B站影视 港台电影 2025-05-21 14:46 1

摘要:特斯拉Cybertruck并非全部使用了48V系统,只有极少部分使用了48V系统。一般而言,功率越高的系统,48V优势越明显,然而特斯拉的功率大户,如线控转向和雨刷,都没有使用48V系统。特斯拉非常自信,官方公布了Cybertruck的电路图,本文主要依据特斯

特斯拉Cybertruck并非全部使用了48V系统,只有极少部分使用了48V系统。一般而言,功率越高的系统,48V优势越明显,然而特斯拉的功率大户,如线控转向和雨刷,都没有使用48V系统。特斯拉非常自信,官方公布了Cybertruck的电路图,本文主要依据特斯拉官方提供的电路图展开。

特斯拉Cybertruck整体电子系统框架

图片来源:佐思汽研整理

高侧驱动HSD也叫高边驱动,开关元件位于 Vcc 和负载之间,低边驱动开关元件位于负载和公共端之间,高边驱动通常用于比较精密的器械,略微复杂,一般带自举电路,通常BMS或MCU有多个HSD端口。上图中座舱域控制器,特斯拉称之为MCU,其和诊断部分有两路以太网连接。

低压电网功率需求演进图

从配电角度看,提高低压电源的电压势在必行,否则传统12V电网很快就会到达极限的3kW-4kW,无法满足相关应用需求。特别是辅助驾驶系统和座舱系统功率持续增加,为了达到高算力,高功率不可避免,理想汽车最新使用英伟达的Thor-U,TDP功率高达145瓦,整体功率估计大约200瓦。另一个功率大户是线控底盘,线控转向大约要有500瓦功率,线控制动400瓦左右。

图片来源:德州仪器

上图可以看出,汽车升降玻璃电机非常有必要换48V。

48V系统有众多好处,不仅可以提高低压电网的整体功耗,实现更多的大功率功能应用,还能帮助整车节省线束线径、减重和提升整车效率,从而带来一定程度降本。但当前48V产业链不成熟,可用的芯片主要集中在电源、驱动、配电等方面,芯片种类有限。芯片和负载可用性较低,短期内对整车技术和成本的挑战较大。

三种混合配电架构

图片来源:德州仪器,特斯拉选择了2。

目前,全车采用48V系统完全不可能,硬件成本、开发成本、试验测试成本和验证成本都会很高,很多元器件需要定制,成本很高。目前必须采取混合配电架构,即一级配电使用传统保险,二级配电通过区域控制器实现电子配电。同时该车上大部分50W以上低压负载从12V升级为48V,其余保持12V不变。

图片来源:博世

可以看出,即便如此短期内整车成本会增加较多。

典型48V Zone控制器架构

图片来源:博世

网上有一个Munro & Associates对Cybertruck 48V系统拆解视频,可惜和电路图对比很多都是错的。很多人以为,高功率大户如线控转向、雨刷会用48V系统,实际没有。特斯拉Cybertruck的48V系统主要用在拖车控制器、四门控制器、辅助驾驶和座舱Infotainment系统,范围非常有限。

图片来源:特斯拉

拖车系统控制器,左边连接后域控制器,48V系统特别点明,连接线缆上的代码和数字都有含义,TRL代表拖车控制器,O1代表ID,RD/BU代表线缆颜色是红/蓝,4.00代表线面积为4平方毫米。

图片来源:特斯拉

MCU即Infotainment,网关也内置其中,即座舱系统,48V电池供电,左侧为左域控制器,右侧为右域控制器,线面积都只有1.5平方毫米,这个是双路供电。

图片来源:特斯拉

左前门控制器,左边是连接左域控制器,我们看到线面积只有1平方毫米。

图片来源:特斯拉

右前门控制器,与前左一样,左边连接右域控制器。左后门和右后门控制器,都是如此,连接后域控制器。

图片来源:特斯拉

特斯拉的整个冷却分为四大部分:散热器(Radiator)、Supermanifold(超级流体集成件)、电池冷却回路(Battery Loop)、电驱动冷却回路(Powertrain Loop)。Supermanifold是特斯拉在集成模块化上的一个典型代表,它在Model Y上就已经出现了。字面意思可以推知,特斯拉是希望构建一个各种流体零部件的集成体,这样进一步节省各流体件之间的连接,减少流体件各自对固定和空间的需求,提高集成效率。它连接在右域控制器上,线截面积2平方毫米。

图片来源:特斯拉

HVC系统即热风系统,也使用了48V供电,连在右域控制器上。

以上就是特斯拉全部48V的应用场景。

图片来源:特斯拉

上图是特斯拉第一EPS转向系统的供电,未标明是48V系统,应该还是12或16V系统,线截面积5平方毫米,也比其他系统的线径要粗的多,反过来也证明没有用48V系统。

图片来源:特斯拉

特斯拉有一个48V功率转换盒子,接线如上图,左边连接高压控制器。外壳接地,线截面积非常高,有13平方毫米。此外,后域控制器到右域控制器之间也有一条很粗的48V线缆,线截面积有10平方毫米,也很高。

至此,我们能看出,特斯拉Cybertruck的48V系统只是点缀,主要还是12或16V系统。小米汽车的48V线控制动和转向应该是全球第一且唯一。

德州仪器在协助四家车厂展开48V混合系统(见下图)。很明显,这四家都要比特斯拉要先进。

图片来源:德州仪器

德州仪器推荐的48V到12V的转换方案

图片来源:德州仪器

德州仪器推荐的12V到48V转换路线

图片来源:德州仪器

对于部分低功率负载,通过转换成48V减少线束成本和提高效率带来的收益并不明显,相反却增加了不少成本,盐雾、EMI、静电等可靠性测试验证的周期大大增加,因此可以仅将带来较大收益的负载变为48V,其余负载维持12V不变,通过内部电压转换实现驱动。线控底盘领域还要看电机厂家的脸色,12V向48V转变会是一个非常缓慢的过程。

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来源:佐思汽车研究

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