Model 3 车身电子技术解析（一）-前车身控制器

导语

当地时间2016年3月31日，继Model S及Model X之后，特斯拉发布该系列的第三款车型，也就是更紧凑、更简洁、更低拥有门槛的Model 3。如果说Model S 和Model X是汽车届的两条鲶鱼，打破了原有的套路和平衡，那Model 3绝对可以称得上是一个新物种，对汽车行业真的可能是降维打击。

从本期开始，汽车小将将和大家一起，展开一个为期4期的专栏，从Model 3的Body Controller Front 到Body Controller Left 再到Body Controller Right，最后到车身电子的整体设计思路及归纳总结，深度剖析特斯拉的车身电子方案，来探讨下这个新物种到底将引起汽车行业的哪些变革。今天我们开始第一期，Model 3前车身控制器Body Controller Front的剖析。

首先来看Body Controller Front的外观及安装位置。Body Controller Front安装在特斯拉前行李舱中，蓄电池后部，防火墙左前上部：

可以看到，由于布置在前行李舱，对防护等级及碰撞安全的要求很高，因此Body Controller Front采用了比较厚重的金属外壳包覆。另外由于其除了传统的控制功能以外，还担任着其他控制器电源分配的角色，因此可以看到蓄电池的正极出线后，直接连接到了Body Controller Front：

在拆开Body Controller Front上壳体后，便可以看到分布在其上方13个插接件，包含了控制相关的插接件以及电源分配相关的插接件：

经统计，Body Controller Front的13个插接件共有PIN脚161个，其中可明确找到定义的PIN脚数量为108个。Body Controller Front具体的PIN Mapping如下：

接下来我们继续拆开Body Controller Front的塑料上壳体，其PCBA便展示出来了。整个PCBA的长度约为24cm，宽度约为19.5cm，由1片ST的主MCU及3片辅MCU作为主控，布满了MOSFET、Transceiver、以及电阻电容等，集成度非常之高。更神奇的是，其大量铺贴了金属连接片来保证板载电流能力：

PCBA的背面并无任何贴片元件，使用硅胶将PCBA后方连接到了金属下壳体，用于协助PCBA散热：

接下来我们看下Body Controller Front逆向出来的系统框图，来看其具体的控制内容：

从上面的系统框图可以看出，Body Controller Front的第一大作用为电源分配，其为MCU、Autopilot ECU、ESP、Drive Inverter Front & Revolver、iBooster & DTS、Radar Front、EPAS、Body Controller Left、Body Controller Right等控制器供电。这样的好处不言而喻，首先可以做到每一个控制器供电的可控性，可以检测每一个ECU的用电情况，并且可以在静态功耗高时彻底断掉某些ECU的供电；其次是省掉了传统的分电器及保险丝盒，使用MOSFET取而代之，使得供电部分的可靠性更高。Body Controller Front的第二大作用是逻辑控制，也就是传统BCM的功能，包括了①检测功能，例如制动液位检测、电池温度检测、环境温度检测、冷却液温度等；②驱动控制功能，例如高低音喇叭驱动、前部大灯的驱动控制、前风挡加热驱动、前备箱灯光及锁的控制等；③LIN的主节点，例如左前大灯LIN、右前大灯LIN、雨刮LIN、Homelink LIN等；④融入了部分空调控制功能，例如冷凝器风扇驱动、电池冷却泵驱动、动力冷却泵驱动、TXV膨胀阀控制、Chiller膨胀阀控制等。

综上，可以看出，Body Controller Front的设计思路却与传统车厂的设计思路不同，如此高的硬件集成度、对应的软件复杂度、网络架构设计甚至零件的生产和制造都存在巨大的挑战。这应该引起传统汽车人的反思，是不是我们被限制在了某种已定型的思维框架内，是不是固守着车规级零件神圣地位的旧态思想，是不是以为汽车永远是汽车，未着眼于更高维度来看待汽车开发这件事？

资料引用：

文中部分技术资料来源于互联网。

文中部分图片来源于Ingineerix发布于的youtube视频，视频连接为：https://www.youtube.com/watch?v=AVCHC2cw0v0。

【汽车小将】是一个汽车知识的普及和推广平台，旨在提升汽车相关知识和原理的科普程度，从而推动国产汽车的发展和进步。