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从48V区域架构到智能三电:TI 车载全链路汽车解决方案解析

发布时间:2026-07-23 14:26:51  /  浏览次数:1次

汽车电子正在进入新一轮架构升级。随着软件定义汽车、智能驾驶和新能源汽车快速发展,整车电子系统正由传统分布式电子控制单元逐步向区域控制(Zonal Architecture)、域控制和中央计算演进。与此同时,汽车半导体企业的竞争重点也在发生变化——相比单颗芯片性能,围绕参考设计、软件平台和系统协同能力构建完整解决方案,正成为新的竞争方向。

汽车电子行业正迎来两大核心变革方向:传统车辆电气架构由分散式 ECU 向 48V 区域控制模式迭代,依靠高压配电降低整车线束电流、缩减线缆规格与布线成本,同步压缩车载电源模块占用空间;新能源车型三电系统持续追求更高功率密度、更长续航表现与全周期电池健康管控,叠加智能座舱、交互型车灯等个性化功能需求快速增长,整车厂商亟需一套覆盖座舱、车身、整车计算、动力系统的一体化芯片开发体系。

过去,汽车芯片竞争更多集中在单一器件性能,例如微控制器运算能力、处理器算力、功率器件效率以及模拟芯片精度等方面。但随着整车系统复杂度提升,芯片企业需要面对的不再只是某一个模块的性能需求,而是电源、控制、通信、计算以及功能安全之间的协同问题。这也使汽车半导体企业开始从单纯提供芯片,逐渐转向提供更加完整的开发方案。

在2026慕尼黑上海电子展上,TI围绕48V区域控制、智能车身、高级驾驶辅助系统(ADAS)、新能源三电以及电池管理等多个方向展示了一系列汽车电子参考设计。与过去侧重单颗器件的性能参数不同,本次展示以真实应用场景为载体,从供电、控制、计算到管理,完整呈现了汽车电子开发从单点优化向平台化、系统化协同的演进。这也反映出汽车半导体企业的竞争焦点,正从"芯片性能"转向"系统能力"——这已成为理解当前汽车电子技术变革的一条关键主线。

在汽车电子架构持续演进的过程中,区域控制成为近年来行业关注的重要方向。相比传统按照功能划分控制器的方式,区域控制更加关注车辆空间区域内不同电子设备之间的协同管理。

这一变化对车载电源和控制系统提出了新的要求。

随着摄像头、传感器、执行机构以及智能座舱功能不断增加,车辆内部电子设备数量持续增长。对于区域控制器而言,它不仅需要承担供电管理,还需要支持通信、执行机构控制以及部分计算任务,因此对电源效率、系统集成度和可靠性提出了更高要求。

智能座舱 48V 区域控制方案:氮化镓供电 + 多通道车载音频系统

TI在现场展示了一套基于LMG708B-Q1降压转换器的48V区域控制参考设计。该方案采用集成氮化镓(GaN)的直流/直流转换器(DC/DC)架构,为区域控制器提供高功率密度电源转换,同时将TAS67624-Q1车规D类音频放大器集成到同一平台,展示区域控制器在承担供电管理的同时,也能直接支持车载音频等座舱功能。

相比传统硅基器件,GaN凭借高频、高效率特性,可缩小磁性元件体积、提升功率密度并改善散热,正逐步渗透至车载充电器(OBC)、DC/DC等高性能电源场景。不过,48V架构目前主要见于轻混及高端车型,12V仍将在主流市场长期共存。因此,这套Demo的核心价值在于呈现下一代区域控制器的系统设计思路,而非替代现有供电体系。

更值得关注的是,该参考设计揭示了区域控制平台与座舱功能融合的趋势。随着语音交互、主动降噪、提示音等需求扩展,车载音频已从单纯的娱乐模块升级为人机交互的关键入口。为此,TI同期推出AM275系列信号处理微控制器,覆盖不同价位车型的音频处理需求,为车载音频提供更灵活的算力平台。从功放芯片到专用控制器的完整布局,也反映出TI正围绕智能座舱构建系统级音频解决方案。

集成多重防护的 12V 区域电源

现场同步展出适配传统燃油车与车身低压负载的 12V 区域电源 Demo,集成 TI 多级电源转换芯片、理想二极管电路实现电源防反接保护,搭配高边开关统一管控 TBOX、各类车身传感器供电。整套方案将电源转换、防反、负载驱动功能高度整合,简化车身低压控制板设计,提升整车电气系统运行稳定性。

车身域智能执行系统:BLDC 电机控制与 ISD 像素车灯

当前新能源汽车中,大量执行机构采用电机驱动,包括电子水泵、散热风扇、电动尾门、座椅调节以及热管理系统等。随着电机数量增加,如何通过统一的平台降低开发复杂度,提高软件和硬件复用能力,成为Tier1供应商关注的问题。

针对这一需求,TI展示了基于MSPM0L1306-Q1 汽车类混合信号微控制器和DRV系列驱动器的BLDC电机控制Demo。

该方案通过MCU与电机驱动器协同工作,实现对无刷直流电机的控制。相比传统针对单一执行机构分别开发控制方案的平台化设计方式,统一的软件和硬件架构能够帮助工程团队提高开发效率,并降低不同车型之间方案迁移的难度。除了电机控制,汽车灯光系统也正在向智能化方向发展。

除了电机控制,汽车灯光系统也正在向智能化方向发展。过去,车灯主要承担照明和信号提示功能;随着智能汽车的发展,灯光逐渐成为车辆与用户交互的重要入口。例如车辆状态提示、迎宾效果、充电状态显示、节日祝福语等功能,都需要更灵活的灯光控制能力。

在此次展会上,TI联合合作伙伴展示了ISD智能像素车灯Demo,采用MSPM0系列MCU配合LP5860-Q1 LED多通道 LED 矩阵驱动器,可控制车灯像素阵列展示自定义文字画面与动态灯光效果,满足消费者对车辆个性化、科技感的使用需求,为主机厂打造差异化车型提供硬件支撑。

从技术角度来看,智能车灯的发展不仅依赖 LED 驱动能力,也需要控制芯片、通信接口以及软件算法的共同支持。因此,车灯正在从传统硬件部件逐渐演变为融合电子控制和软件功能的智能化系统。

综合来看,从48V区域控制电源,到车载音频、BLDC电机以及智能像素车灯,TI此次展示的多个Demo并不是孤立的产品组合,而是围绕区域控制架构下汽车电子系统如何实现更高集成度展开。随着汽车电子功能持续增加,未来区域控制的发展重点不仅是减少控制器数量,更在于如何通过统一平台提升整车电子系统的开发效率和扩展能力。

如果说区域控制解决的是汽车电子架构如何重新组织,那么智能驾驶和新能源汽车的发展,则进一步推动汽车计算平台和动力电子系统向更高集成度方向演进。

随着ADAS功能不断增加,车辆需要处理来自摄像头、毫米波雷达以及其他传感器的大量数据,同时完成环境感知、决策辅助以及车辆控制等任务。与此同时,智能座舱、车联网和空中升级(OTA)等功能不断加入,也让汽车电子系统对计算能力、通信能力和软件协同提出了更高要求。

在这一背景下,车载计算平台正在逐渐从传统分布式控制模式,向域控制和更高集成度的计算架构发展。

车载中央计算平台:ADAS 与车载网络一体化片上系统(SoC)

在此次慕尼黑上海电子展上,TI展示了基于TDA4VH-Q1处理器 SoC 的ADAS相关Demo:TDA4VH-Q1 单颗 SoC 构成 ADAS 域控核心,可统筹车载以太网数据交互、多传感器感知运算等功能,实现整车数据安全上传云端服务器。TDA4VH-Q1作为TI Jacinto系列处理器,主要面向汽车视觉处理、ADAS以及相关车载计算应用。

从行业发展角度来看,ADAS系统未来的关键并不仅仅在于处理器算力,而在于计算平台能否满足实时性、可靠性、功耗以及软件开发效率等综合要求。随着智能驾驶功能逐渐复杂,芯片企业需要提供的不只是计算单元,还包括软件支持、开发工具以及系统参考设计。

新能源三电系统:逆变器、车载充放电与 EIS 高精度 BMS

除了智能驾驶,新能源汽车的发展也正在推动动力电子系统向平台化方向演进。

在新能源汽车中,牵引逆变器、OBC、DC-DC转换器以及电池管理系统共同构成动力电子核心环节。过去,这些模块通常分别开发,拥有独立控制器和软件体系;而随着整车平台化趋势增强,如何提高控制平台复用率、降低开发复杂度,成为整车厂和供应链企业持续关注的问题。

面向纯电车型主驱动系统,TI 展出型号 TIDM-02014 的标准化牵引逆变器 Demo,控制核心采用 F29 系列 C2000 实时 MCU。芯片内置三颗 200MHz运算内核,配备增强型 PWM 外设,原生兼容 AutoSAR 车载软件标准。该参考设计为 800V 平台、300kW 功率等级的 SiC 牵引逆变器,依托高实时算力与优化功率拓扑,逆变器整体运行效率得到提升,有效减少动力损耗、延长车辆续航里程,适配乘用车、轻型商用车主驱开发。

相比通用处理器,实时控制平台通常更加关注确定性响应和控制精度,因此在电机控制、电源控制等场景中具有较强应用价值。

  • 车载充放电

TI 联合深圳威迈斯推出高集成车载充放电方案,仅依靠一颗 F29 实时 MCU 同时实现 6.6kW 车载充电机与 3.5kW 车载 DC-DC 变换控制。一体化控制架构显著降低系统硬件复杂度,缩小 PCB 尺寸、减轻整机重量,兼顾车企降本需求。对于整车企业而言,能够减少重复开发、提高平台迁移能力,将有助于缩短车型开发周期。

  • 电池管理系统(BMS)

随着动力电池容量提升和使用周期延长,如何更加准确地了解电池状态,成为BMS系统的重要发展方向。传统BMS主要通过电压、电流和温度等参数进行状态估算,而近年来,电化学阻抗谱(EIS)等技术开始受到关注,希望通过更多维度的数据帮助提升电池状态监测能力。

针对这一趋势,TI展示了基于BQ79826-Q1和BQ79881-Q1的EIS电池监测器和平衡器。该方案通过 EIS 阻抗算法结合电芯电压、温度采样数据,实时精准测算电池荷电状态(SOC)、健康状态(SOH)。系统可提前 5 分钟以上预判电池热失控风险;支持单电芯独立温度采集,减少外置温度传感器用量,降低电池包整体硬件成本;配套安全快充控制逻辑与电芯老化实时监测功能,可延缓电芯衰减,延长动力电池包整体使用寿命。

从ADAS计算平台,到实时控制MCU,再到电池管理方案,TI此次展示的新能源和智能驾驶Demo体现出一个共同趋势:汽车电子系统正在从单模块开发,逐渐转向围绕平台能力进行协同设计。

未来,随着智能驾驶和新能源汽车持续发展,汽车半导体企业之间的竞争将不仅体现在芯片性能上,也将越来越依赖软件生态、参考设计以及系统整合能力。

从48V区域控制,到智能车身;从ADAS计算平台,到新能源三电系统。从TI在慕尼黑上海电子展展示的多项Demo可以看出,汽车电子正在从过去的模块创新,走向系统创新。对于产业链企业而言,如何帮助整车厂更高效地完成下一代汽车电子系统开发,将成为未来竞争的重要方向。

这些展示背后体现出的,并不仅仅是几款芯片或几套参考设计,而是汽车电子产业正在经历的一次开发模式变化。

未来,芯片性能依然重要,但决定企业长期竞争力的因素,将不仅是某一颗芯片的指标,而是围绕整车应用提供完整解决方案的能力,包括参考设计、软件生态、开发工具以及长期技术支持。

汽车半导体的下一阶段竞争,或许不只是“谁拥有更强的芯片”,而是谁能够提供更完善、更易落地的系统能力。