自動駕駛和新能源汽車的連接器挑戰(zhàn)

Carlos Penafiel　黃錦強(qiáng)

1 自動駕駛和新能源汽車的連接器挑戰(zhàn)

現(xiàn)今汽車被形容為” “在輪子上的電腦”，這是由于它們加入了電子、電氣、軟件和機(jī)械元件。同時，我們也看到了以往的傳統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)正逐步為汽車的E/E（電子及電氣）架構(gòu)所取代，出現(xiàn)了自動駕駛和新能源汽車（ NEV）。

1）自動駕駛

在嵌入式系統(tǒng)中，計算能力正逐漸達(dá)到單個控制器的技術(shù)限制的一個情況，內(nèi)域及跨域通信的頻寬可能不足以應(yīng)付未來的數(shù)據(jù)傳送。雖然浮動板對板連接器在這些自動駕駛應(yīng)用中扮演重要的角色，但這種技術(shù)富有挑戰(zhàn)性。

2）新能源汽車

在NEV（新能源汽車）設(shè)計方面，涉及到了VCU（整車控制單元）、MCU（馬達(dá)控制單元）、OBC（車充）、PDU（配電裝置）與DC-DC（直流）轉(zhuǎn)換，以及用于充電站的電源模塊和控制板。 NEV的一個主要趨勢是市場從插電混動（PHEV）和混動（HEV）向純電動汽車（BEV）的過渡。此后，預(yù)計將從BEV過渡到燃料電池汽車（FCV）。這些發(fā)展都是市場對于更高行駛里程不斷提出要求的結(jié)果。

同樣，從標(biāo)準(zhǔn)VDA電池模塊向CTP（電池包）比例更高的大型模塊的過渡，可以提高能量密度，從而更高效地利用空間，并且在使用部件更少的情況下使電池組的重量更輕。

FPCA（ Flexible Printed Circuit Assembly）對于復(fù)雜的電池組和BMS（電池管理系統(tǒng)）設(shè)計具有諸多的優(yōu)勢，將會繼續(xù)取代線束。

同樣，MCU、OBC、PDU和DC-DC轉(zhuǎn)換之類的主要部件和技術(shù)將日益地集成到3、4或5功能的模塊當(dāng)中。

2 傳統(tǒng)汽車的連接方式遇到的瓶頸

換一個角度，當(dāng)前用于NEV的連接器解決方案面臨的趨勢是有多項(xiàng)挑戰(zhàn)，那就是要使車輛的重量更輕，從而在每次充電后，或者在使用燃料電池汽車的情況下，在每次補(bǔ)充燃料后，行駛更長的里程。EV的電池組在整車重量中占了很大一部分，同時還會占用大量的空間。與傳統(tǒng)的線束實(shí)現(xiàn)的產(chǎn)品相比，這些約束因素都要求使用尺寸更小且重量更輕的連接器。柔性印刷電路（FPC）可以為傳統(tǒng)的線對板連接器提供一種重量更輕的替代產(chǎn)品，與此同時，產(chǎn)品的柔性允許其貼合進(jìn)緊湊的空間，而這正是當(dāng)今頂尖的電池組內(nèi)部高密度的多電池結(jié)構(gòu)所要求的。

這種高度集成的方式導(dǎo)致系統(tǒng)變得復(fù)雜，由于電控單元（ECU）、傳感器和線纜互連。由于這個環(huán)境集合了消費(fèi)性技術(shù)的電氣基建、電子及軟件，因此為不熟悉這個領(lǐng)域的汽車OEM和供應(yīng)商帶來了重大挑戰(zhàn)。

3 Molex的解決方案

Molex認(rèn)為未來的趨勢將是非常緊湊且穩(wěn)健的連接器解決方案，有助于機(jī)器人組裝工序。Molex集成了FAKRA-Mini的攝像機(jī)后殼連接器以及全新的超小型浮動板對板連接器就是最好的例子。

浮動板對板連接器可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人組裝工序，而其小尺寸提供了最大的設(shè)計靈活性，以及攝像機(jī)和主機(jī)昀平行電路板之間最少的空間。這些優(yōu)點(diǎn)適合緊湊而高高分辨率的攝像機(jī)。

此外，柔性印刷電路（FPC）可以為傳統(tǒng)的線對板連接器提供一種重量更輕的替代產(chǎn)品，與此同時，產(chǎn)品的柔性允許保持緊湊的結(jié)構(gòu)，并符合當(dāng)今汽車電子提出的空間上的約束要求。Molex在FPC的開發(fā)和使用方面獲得了多年的豐富經(jīng)驗(yàn)，Molex認(rèn)為，F(xiàn)PC的趨勢代表了一個不斷增長中的重大市場機(jī)遇。

由于日新月異的市場需要的是尺寸更小但可靠性更高的連接，Molex也在不斷地開發(fā)外形更低而密度更高的互連系統(tǒng)，從而滿足這類需求。

Molex的悠久運(yùn)營歷史并不只在于汽車領(lǐng)域，而且也具有豐富的電氣和電子專業(yè)知識，例如Molex在板對板連接器方面的經(jīng)驗(yàn)和知識（原本在設(shè)計筆記本電腦用的模塊接器和手機(jī)用的微型連接器所獲得的），可以運(yùn)用在集成ECU模塊和ADAS傳感器，而市場的要求是更小型化之余，提供零延遲的高速數(shù)據(jù)率連接。

Molex適用于顯示器的低側(cè)邊、高速FFC/FPC連接器正為未來數(shù)字駕駛室的開發(fā)做出貢獻(xiàn)，也就是為未來安全和舒適的駕駛做出貢獻(xiàn)。