<p>作者：吴寅飞，村田电子贸易(上海)有限公司 汽车客户能源销售主管 (文中内容代表个人观点，仅供参考)</p>
<p>在T-box 设计中，电源保障问题是一大核心重点，需要夯实T-box的电源“内力”。</p>
<p>上期的《车联网中的T-Box》我们介绍了在车联网中作为车载通讯终端，T-Box的作用和技术规范。详情请点击→<a href="https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU3NTk1MDgyOA==&mid=2247483833&am…;【原创】车联网中的T-BOX</a></p>
<p>本文开始部分再简单回顾一下上期话题中关于车联网和T-box的概念：</p>
<p><strong>科普1. 什么是车联网？</strong></p>
<p>车联网（Internet of Vehicles）就是通过车内网、车载移动互联网和车际网，建立车与人、车与路、车与车之间的连接，实现智能动态信息服务、车辆智能化控制和智能交通管理。直白点说，就是【汽车】在上网。</p>
<p><strong>科普2. 汽车上网用什么“猫”？</strong></p>
<p>汽车也是靠使用“猫”来上网的，学名是车载通信终端，即Telematics BOX，或简称车载T-BOX。</p>
<img alt="车载T-box" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="a19276ce-3d7f-4fef-bfde-32f7c649144c" height="518" src="/sites/default/files/inline-images/01_31.png" width="501" />
<p>车载T-box即使各种功能再酷炫，最后都得靠电能来驱动，电力保障的好，T-box就可以尽情发挥性能；电力保障不够，T-box设计上就得做出性能或者功能上的妥协。所以在T-box设计中，电源保障问题是一大核心重点，本期内容跟大家分享下，如何夯实T-box的电源“内力”。</p>
<p><strong>T-box设计中电源保障很关键</strong></p>
<p>在上一期内容中，我们了解到T-box需要在外部电源断开的情况下有一定的独立运行能力，例如发生车祸时的E-CALL紧急呼叫功能，停车时（此时外部电源不启动）定位数据互联和后台车辆状态监控等功能。</p>
<p>特别是近年，各国政府对于汽车配置E-call功能的呼声越来越高，欧盟更是在2018年通过法规做出新车强制标配E-call的规定，目前我国政府的相关部门也已经开始了车载紧急呼叫系统（AECS）强制标准的研究和拟定工作。</p>
<img alt="车载紧急呼叫系统" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="2b369d51-749a-474a-8118-860e82f2ef03" height="336" src="/sites/default/files/inline-images/02_33.png" width="636" />
<p><em>E-call功能帮助节约时间，节约时间就是在挽救生命！</em></p>
<p>而这些“紧急的”“重要的”功能在启动的时候，往往只有依靠备用电源来供电，因此T-box内必须要有一个良好的备用电源设计，毕竟事关生命，绝不能儿戏。从业内人士处了解到：</p>
<p>在国家层面上，将来出台的紧急呼叫标准中，备用电源系统将会是非常重要的一块。</p>
<p>各个主机厂这边，都把T-box/E-call中的备用电池等部件列为核心部件，甚至会指定电池型号等。</p>
<p>Tier1这边，更是把备电系统和电池视作为提升T-box产品竞争力的一大武器。</p>
<p><strong>T-box/E-call应用对电池的要求</strong></p>
<p>电池是备电系统中重要的部件，T-box/E-call的应用需求对电池提出了很高的要求，那么如何选择电池呢？</p>
<p>这就需要从T-box/E-call的应用需求来着手分析：</p>
<img alt="T-box/E-call的应用需求来着手分析" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="7aeafcad-6f9a-4229-a407-82157e6e1418" height="321" src="/sites/default/files/inline-images/03_28.png" width="412" />
<p><em>T-box/E-call应用求对电池提出很高要求</em></p>
<p>1. 温度范围：《GB-32960.2-2016-T》中规定了T-box/E-call设备的工作温度范围是-30℃~+70℃，贮存温度范围是-40℃~+85℃，那么对于电池来说至少要能满足这两个工作和贮存的温度条件，并且对应温度范围越宽越好。</p>
<p>2. 可靠性：还是《GB-32960.2-2016-T》中，同时也规定了T-box/E-call设备至少能有5年以上的寿命，那么电池最少也得有5年以上的寿命，部分主机厂和Tier1要求电池能用10年或以上。</p>
<p>3. 安全性：电池需要保证在各种极限环境下（高温，震动或外力破坏等），不会对乘员造成危害（例如电池起火爆炸等）。</p>
<p>4. 放电容量：据了解目前各大主机厂的紧急呼叫设计中都普遍要求T-box/E-call设备可以在-30℃~+85℃的范围内，依靠电池供电至少满足10分钟的通话功能。常见的T-box/E-call通话功耗为4W左右（3.8V/1A的供电）。也就是说，电池需要在-30℃~+85℃的范围内能够以4W的功率持续输出10分钟以上，放电能力越强越好。</p>
<p>5. 体积：目前汽车行业的主流设计趋势是尽可能扩大乘员空间，这势必需要压缩机械结构和各类电子设备的空间，T-box/E-call设备的尺寸设计非常有限，在满足供电要求的情况下，电池尺寸也是越小越好，电池的体积能量密度越大越好。</p>
<p>6. 成本：这个不解释了，汽车行业永恒的话题。</p>
<p><strong>“传统”电池方案之现状</strong></p>
<p>这里来简单讲一下目前的T-box/E-call电池的现状。就T-box/E-call话题，我曾拜访了很多车厂、Tier1和业内的专家学者。目前国内T-box/E-call电池的主流还是以镍氢电池为主，但是，这也只是应对早期的T-box/E-call需求。造成这种现状的原因主要有：</p>
<p>1. 镍氢电池的户外产品应用历史较长，方案成熟。</p>
<p>2. 在过去，能够达到车载电池的耐用性，安全性，温度范围等要求的电池种类选择余地很小。</p>
<p>3. 镍氢电池的应用领域广，产量规模大，相比过去其他方案（例如超级电容方案）成本优势明显。</p>
<img alt="目前国内T-box/E-call电池的主流还是以镍氢电池为主，只能应对早期的T-box/E-call需求" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="145c0d46-8ecf-4920-aedd-413486793983" height="413" src="/sites/default/files/inline-images/04_24.png" width="550" />
<p><em>目前国内T-box/E-call电池的主流还是以镍氢电池为主，只能应对早期的T-box/E-call需求</em></p>
<p>随着5G网络的发展以及汽车电气化的加深，越来越多的汽车数据互联和多媒体功能需要通过T-box/E-call来实现，“能力越大，责任也就越大”，对电能的需求也就越高。</p>
<p>另一方面，镍氢电池化学特性决定了镍氢电池单体的电压平台较低（1.2V），导致电池整体的能量密度不高。镍氢电池在面对“耗电胃口”越来越大的新型T-box/E-call的时候，显得越来越力不从心，似乎也只有堆料堆电池的方法来应对。但是当代的T-box/E-call已经无法再提供更多的空间给电池了，甚至一些欧洲的车厂提出了对T-box/E-call更严苛的尺寸要求。市场急需一种全新的电池方案来突破T-box/E-call的设计瓶颈。</p>
<p>可以预见到，“电池（包）的体积再小点，同时电池（包）的容量再大一点”，将会是今后T-box/E-call新电池方案的发展方向。</p>
<p><strong>新一代T-box/E-call电池</strong></p>
<p>经过欧洲车市的验证，新一代T-box/E-call电池现已来到中国。为了满足车企和Tier1对电池更苛刻的要求，村田公司从4年前开始，在欧洲市场上推出了一款主打“宽温型”“长寿命”的磷酸铁锂圆柱电池。</p>
<img alt="“chuan新”T-box/E-call电池现已来到中国" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="696ab3d4-2a7b-46ad-adb6-d7dab98d7586" src="/sites/default/files/inline-images/05_19.png" />
<p><em>“chuan新”T-box/E-call电池现已来到中国</em></p>
<p>村田在锂离子电池高能量密度特性的基础上，扩大了电池的工作和储存温度范围使其满足车载要求，并且坚持使用高纯度的磷酸铁锂材料，降低材料异物对电池耐用性和安全性的影响，确保电池可以长期安全的使用。</p>
<p>经过多年的验证，得到了欧洲汽车行业客户的认可和广泛好评，随着2018年欧洲强制E-call法规的执行，越来越多的欧洲新车T-box/E-call开始搭载村田电池。</p>
<p>2019年，国内的一家大型知名通信设备制造企业也开始在他们的T-box产品上使用村田电池。</p>
<p><strong>村田T-box/E-call电池主要优势特点</strong></p>
<p>村田T-box/E-call电池的主要优势特点有：</p>
<img alt="村田T-box/E-call电池的主要优势特点" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="fc733f5d-0ed1-4838-9a93-7eca0ddd5994" height="400" src="/sites/default/files/inline-images/06_17.png" width="714" />
<p><em>Murata 18650FTC1电池的优势和特点</em></p>
<p>和传统镍氢方案的对比，村田电池在温度范围，放电能力，循环寿命上均有优势(下表)。</p>
<img alt="和传统镍氢方案的对比" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="9a99adb9-0a8a-4183-89ce-3c660510f568" height="460" src="/sites/default/files/inline-images/07_10.png" width="642" />
<p><em>村田电池在温度范围，放电能力，循环寿命上均有优势</em></p>
<p>村田电池1节即可满足需求，节约了T-box/E-call空间，甚至可能还有成本上的优势（下图）。</p>
<img alt="村田电池1节即可满足需求，节约了T-box/E-call空间" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="7ead253f-e691-4fc4-8516-bbe4cef2820f" height="435" src="/sites/default/files/inline-images/08_10.png" width="610" />
<p><em>村田电池1节即可满足需求，节约了T-box/E-call空间</em></p>
<p>更多电池性能和应用特征请咨询<br />
作者：infi.wu@murata.com</p>
<p><strong>提升T-BOX产品力</strong></p>
<p>T-box内部由多种电子元器件组成：WIFI模块、射频电感、功率电感、晶体谐振器、陶瓷谐振器、热敏电阻、电池等等。这些电子元器件的设计特性和制作工艺很多时候会影响到T-box的整体表现。</p>
<p>如何从产品需求角度出发，提升T-box产品力将会是个重要话题。</p>
<img alt="T-box产品" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="36667142-42ab-46e6-8759-8db7037c17a9" height="326" src="/sites/default/files/inline-images/09_9.png" width="513" />
<p>株式会社村田制作所拥有多年行业经验和前沿技术，在今后的几期内容中，将会从客户角度出发，陆续解读各类电子元器件在T-box中的作用、工作原理及方案设计注意事项等相关话题。</p>
<p>▼未完待续▼</p>
<p>文章来源：<a href="https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU3NTk1MDgyOA==&mid=2247485079&am…村田中国</a></p>