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引言：有一位朋友在知識星球里面問了有關(guān) E-Fuse 的問題，和雁英之前是討論過 E-Fuse 的發(fā)展的，隨著傳統(tǒng)的 Fuse Box 逐漸被不同芯片 Supplier 的 E-fuse，Relay 逐漸被 E-Switch 所代替，我們在未來的 12V 配電管理上將會逐漸使用這種 E-Fuse，這也是集中化配電系統(tǒng)慢慢轉(zhuǎn)化為基于 Zone Gateway 的配電模式，這個事情是深以為然的。以整個電動汽車的動力總成而言，在電機驅(qū)動器、電池系統(tǒng)和充電相關(guān)部件里面，是需要就近整合出來一個 Zone 控制器來把相關(guān)的部件給鏈接起來，往里面分電和配電是非常有價值的事情。
01?Model 3 的 FBCM
特斯拉 Model 3 的功能中，F(xiàn)BCM 叫（Power Distribution, E-Fuse VCFront），這個電源分配實際上和 LBCM、RBCM 進行分配，它在這里面使用了 HSD 高邊開關(guān)配合采樣邏輯完成電源的保護功能
圖 1 特斯拉在 VC Front 里面的電源分配?
從這里開始，就把 Model S/X 的熔絲配電盒給優(yōu)化掉了，通過 HSD 的邏輯控制，在 VC Front 里面做分配然后在另外兩個做細化。足夠多的 Power Mosfet+采樣電流邏輯實現(xiàn)了我們預想的 E-fuse 的功能。
備注：第二部分會說的，其實我們希望 eFuse 自己讀取電流內(nèi)部實現(xiàn)控制是不一樣的?
圖 2 這個配電的做法使用開關(guān)一級級分配?
主分電的 MOSFET，采用了安森美的 NVMFS5C426N，N 溝道單通道 40V 235A，1.3 毫歐，數(shù)量是 56 顆。在 LBCM 里面用了 16 顆的 NVMFS5C426N，RBCM 用了一顆。其他還有 NVMFS5C410NL6 顆。?
圖 3 VC Front 的實物圖?
客觀來說，這種分配方式，有點像我們預期在未來的根據(jù)區(qū)域分配的模式。這里的核心缺陷，還是本身的 e Fuse 是不需要 MCU 介入進行操作的，也就是上面的 HSD 還需要 MCU 貢獻出相當?shù)脑\斷和控制，如果 MCU 出問題+外部短路故障同時發(fā)生，這個芯片就要進入熱中斷的模式，搞不好直接燒掉了。?
圖 4 各個 Zone 的 Gateway 實現(xiàn)通信、分配電的模式?
02 E-fuse 和高壓管理
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如下圖所示，這個和我們之前所說的爆炸熔絲的觸發(fā)邏輯是相似的，通過使用 MOSFET 開關(guān)+控制邏輯，通過兩個電流檢測單元反饋以后，可以實現(xiàn)沒有外部電路的控制。這種設(shè)計的好處主要包括：?
圖 5 E Fuse 的原理?
1） 這種設(shè)計融合了開關(guān)和熔絲的能力，某種意義上在小電流范圍內(nèi)可以提供很好的保護?
2） 可恢復的，可實現(xiàn)熔絲更換的難題，達到免維護的效果 3） 可以根據(jù)電阻網(wǎng)絡(luò)來調(diào)整熔斷保護隨時間的能力，這樣的設(shè)計在未來分電的東西比較多，需要高安全等級的設(shè)計中是非常有利的?
圖 6 12V 熔絲和線的匹配存在一定的難題?
4） 具備反向電流和反極性保護，可以使得 12V 電源上更干凈，降低整體 ECU 防護的成本?
5） 可以做成電源分級（一級和二級配電模式），對于未來的自動駕駛高電源要求來說可以做成很舒服的電源網(wǎng)絡(luò) 缺點：可用性，其實目前根據(jù)主要的能量產(chǎn)大規(guī)模使用的 E-Fuse，其實還沒有，根據(jù)這份資料來看，大部分都是在 2021 年左右 SOP，主要的廠家都提供了工程樣品。?
圖 7 目前能用的 E-Fuse?
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小結(jié)：下篇文章，我們重點來解析一下這些芯片供應(yīng)商的一些構(gòu)想設(shè)計觀點，還是非常有價值的。短期內(nèi)我們沒辦法使用很好的 e Fuse 來完善我們的設(shè)計，按照特斯拉的做法我們也要付出相當?shù)拇鷥r才能兼容目前的電源和線束保護，不過基本上到 2022 年左右，都需要準備好在高端車型上做導入和切換了。
