电气化与自动驾驶：重塑汽车电气系统设计

"车辆电气化对电气系统设计产生了深远影响，主要体现在电气分配系统(EDS)的设计、高压电气化的需求、安全考量、车重减轻以及数据网络负载的增加。随着自动驾驶和电动汽车的发展，传统汽车行业面临颠覆，电气系统设计必须适应新的技术挑战。" 在当前的汽车行业，电气化和自动驾驶正成为主导趋势，这直接影响到电气系统的设计方法。电气化不仅增加了车辆中的电子元件数量，还引入了高电压系统，以满足电动车的动力需求和续航里程。例如，雪佛兰Bolt EV的低压线束在自动驾驶版本中显著增加，体现了自动驾驶对电气系统的复杂性要求。 电气化程度的提高带来了多个层面的改变。首先，随着电动车的普及，高压电气系统的安全性成为设计的核心关注点。高电压系统需要更加严格的防护措施，以确保在故障情况下不会对人员造成伤害。其次，为了减轻车重以提高能效，电气系统需要采用轻量化材料和优化布局，这对设计师提出了新的挑战。再者，自动驾驶汽车的传感器和通信设备数量大幅增加，导致数据网络负载显著上升，对电气系统的数据处理能力和实时性提出了更高要求。 自动驾驶汽车的“失效运行”设计理念也对电气系统设计提出了新的标准。这种设计要求即使在部分系统失效的情况下，车辆仍能安全行驶，这需要电气系统具有更高的冗余性和可靠性。此外，虚拟验证变得至关重要，因为实际道路测试不足以覆盖所有可能的运行条件，大量的仿真和验证工作需要在设计阶段完成。 为了应对这些挑战，汽车制造商和供应商正在寻找更先进的设计工具和技术。Mentor，作为Siemens PLM Software的一部分，提供了一系列解决方案，帮助企业在电气系统设计中实现自动化、集成化和优化。这些工具能够支持复杂的电气网络建模，进行多物理场分析，以及进行虚拟验证，以满足电气化和自动驾驶汽车的需求。 车辆电气化对电气系统设计的影响深远且广泛，包括电气系统的结构、安全特性、重量优化、数据处理能力以及虚拟验证流程。随着技术的不断发展，设计工具和方法也需要不断创新，以适应这一变革带来的挑战。