?L4級(jí)自動(dòng)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(gòu)

感知冗余的電源挑戰(zhàn)

感知冗余要求主備電源在10ms內(nèi)完成切換，且電壓波動(dòng)需＜5%。傳統(tǒng)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(shí)）等問(wèn)題，難以滿(mǎn)足L4級(jí)系統(tǒng)的嚴(yán)苛需求。以某車(chē)企的激光雷達(dá)雙電源模塊為例，其主電源故障時(shí)，因備用電容放電延遲（＞15ms），導(dǎo)致感知中斷觸發(fā)安全降級(jí)。

1.導(dǎo)電聚合物材料創(chuàng)新：采用聚吡咯/碳納米管復(fù)合?陰極，ESR低至5mΩ（@100Hz），-40℃容量保持率＞95%，瞬時(shí)放電電流達(dá)200A；

2.抗震結(jié)構(gòu)優(yōu)化：在鋁殼內(nèi)部填充硅膠緩沖層，通過(guò)ISO 1?6750-3隨機(jī)振動(dòng)（20~2000Hz）測(cè)試后，容值漂移＜±1%，壽命延長(zhǎng)至10萬(wàn)小時(shí)；

3.智能健康監(jiān)測(cè)：集成電壓、溫度、ESR傳感器，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過(guò)CA?N總線(xiàn)傳輸至域控制器，故障預(yù)警準(zhǔn)確率＞99%。

實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與性能對(duì)比

• 低溫性能：-40℃下放電效率98%（競(jìng)品＜85%），電壓恢復(fù)時(shí)間＜3ms；
• 高溫壽命：125℃滿(mǎn)載運(yùn)行2000小時(shí)后，容值衰減＜±2%（競(jìng)品＞±10%）；
• 抗振能力：50G機(jī)械沖擊后，電容殼體無(wú)變形，ESR波動(dòng)＜3%。

• 問(wèn)題：主電源失效時(shí)備用電容放電延遲，導(dǎo)致雷達(dá)數(shù)據(jù)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(shí)間壓縮至8ms，電壓波動(dòng)＜2%，通過(guò)ASPICE CL3認(rèn)證。

• 挑戰(zhàn)：多傳感器并發(fā)啟動(dòng)引發(fā)瞬時(shí)電流過(guò)載（＞150A）；
• 創(chuàng)新：采用并聯(lián)牛角電容組（總?cè)萘?00000μF），結(jié)合動(dòng)態(tài)均流算法；
• 成果：峰值電流耐受能力提升至300A，系統(tǒng)通過(guò)ISO 26262 ASIL-D認(rèn)證。

• AI驅(qū)動(dòng)的壽命預(yù)測(cè)：通過(guò)電容健康數(shù)據(jù)訓(xùn)練模型，剩余壽命預(yù)測(cè)誤差＜±5%；
• 固態(tài)牛角電容：研發(fā)全固態(tài)聚合物電容，耐壓提升至450V，體積縮小40%，適配800V高壓平臺(tái)。