车身控制模块(BCM)的失效保护

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今天的 BCM由大量的固态开关和熔断器组成。某些 BCM有多达8-12个蓄电池馈路,为60-80个负载提供电源,每个电池馈路都装有熔断器,这就是说,BCM负载(车灯、门锁等)是由驱动器组驱动的,每个驱动器都有一个熔断器。为了安全起见,或只是因为负载电流太大,无法均衡分配,有些负载需要单独配备熔断器。据说,还有些 BCM只有一个或两个熔断器。万一输出失效时,这些模块依靠固态开关提供“熔断”保护功能。


图 1. 福特BCM

熔断器

熔断器从克鲁马努人时代开始流传下来。与半导体元器件相比,熔断器非常简单,几乎不需要什么制造工艺,而且成本低廉……正是因为简单,熔断器被设计成线束保险装置,以防短路时线束变成烤箱电缆。

图2:一个早期汽车熔断器应用实例 (Gary Larson画)

熔断器的工作原则是一个简单的I2R与时间的关系。电流越大,熔断或开路时间越短。熔断器的功耗与通过熔断器的电流的平方成正比。当功耗过高时,熔断器熔断。这个特性同样适用于受熔断器保护的线束。当熔断器的“熔断”特性与所保护的线束相似,只是处理电流能力略低时,熔断器是一个理想的选择。

图3:I2-t 特性比较

安装位置

关于熔断器从BCM模块凸出来的问题,有点像房地业的三条规则:位置、位置,还是位置。如果模块有凸出来的熔断器,模块就必需放在车主能够检修的位置。线束布线和模块方向,以及熔断器必须放在模块的什么地方,是令人头疼的问题。所有这些限制和保护功能增加了模块的成本和制造难题。下图所示的福特BCM在 CEM3上安装一个灵活的电路板后,才能把熔断器置于模块的“边缘”。

图4:在福特BCM内部的熔断器连接端口阵列

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