L4級自動駕駛的感知冗余方案——平尚科技牛角電容賦能高可靠電源架構
感知冗余的電源挑戰
感知冗余要求主備電源在10ms內完成切換,且電壓波動需<5%。傳統鋁電解電容因低溫容量衰減(-40℃容值下降40%)、高溫壽命短(105℃下壽命僅2000小時)等問題,難以滿足L4級系統的嚴苛需求。以某車企的激光雷達雙電源模塊為例,其主電源故障時,因備用電容放電延遲(>15ms),導致感知中斷觸發安全降級。
平尚科技以AEC-Q200認證為基準,從三大維度重構冗余電源設計:
1.導電聚合物材料創新:采用碳納米管復合陰極,ESR低至5mΩ(@100Hz),-40℃容量保持率>95%,瞬時放電電流達200A;
2.抗震結構優化:在鋁殼內部填充硅膠緩沖層,通過ISO 16750-3隨機振動(20~2000Hz)測試后,容值漂移<±1%,壽命延長至10萬小時;
3.智能健康監測:集成電壓、溫度、ESR傳感器,實時數據通過CAN總線傳輸至域控制器,故障預警準確率>99%。
實測數據與性能對比
在L4級自動駕駛電源模塊實測中,平尚科技方案顯著優于行業基準:- 低溫性能:-40℃下放電效率98%(競品<85%),電壓恢復時間<3ms;
- 高溫壽命:125℃滿載運行2000小時后,容值衰減<±2%(競品>±10%);
- 抗振能力:50G機械沖擊后,電容殼體無變形,ESR波動<3%。
行業案例:從實驗室到量產驗證
小鵬XNGP雙激光雷達供電
- 問題:主電源失效時備用電容放電延遲,導致雷達數據丟失;
- 方案:部署平尚科技φ18×40mm牛角電容(容量22000μF,ESR=8mΩ);
- 效果:切換時間壓縮至8ms,電壓波動<2%,通過ASPICE CL3認證。
蔚來NOP+冗余電源系統
- 挑戰:多傳感器并發啟動引發瞬時電流過載(>150A);
- 創新:采用并聯牛角電容組(總容量100000μF),結合動態均流算法;
- 成果:峰值電流耐受能力提升至300A,系統通過ISO 26262 ASIL-D認證。
平尚科技正推進:
- AI驅動的壽命預測:通過電容健康數據訓練模型,剩余壽命預測誤差<±5%;
- 固態牛角電容:研發全固態聚合物電容,耐壓提升至450V,體積縮小40%,適配800V高壓平臺。
平尚科技以L4級自動駕駛的感知冗余需求為切入點,通過車規級牛角電容技術實現快速充放電與高容值穩定性,結合AEC-Q200認證體系,為多傳感器系統構建“零中斷”電源保障,推動自動駕駛向安全冗余與高效能方向演進。