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技术巡猎 蔚来 你有没有过这种经历---开车经过隧道口,上面玻璃晒得睁不开眼,下

技术巡猎 蔚来 你有没有过这种经历---开车经过隧道口,上面玻璃晒得睁不开眼,下面又想看清路面?可是整块天幕要么全透明,要么全雾化,根本没有中间选项。其实这就是当下变色玻璃座舱比较尴尬的地方。

太阳光从头顶斜射进来,你只想挡住上半截,下半截还想留着看路。结果呢,要么全挡,要么全透,要么整片雾蒙蒙。工程师当然知道这个问题。最直接的思路就是把玻璃切成多个小区块,每个区块单独调明暗。这个想法说出来容易,做起来卡在哪了呢?供电。传统方案是每个分区配一套独立的电压生成模块。玻璃切成八块,就得做八套电源。你想想,车里空间本来就寸土寸金,塞这么多硬件进去,占地方不说,成本直接翻几倍。厂商一算账,这方案根本落不了地。

蔚来这份专利(202610465854X)换了个思路,不用给每个分区单独配电源。它只生成少量几种基础电压,比如Va1和Va2两档,然后通过一组开关阵列把这些电压按需分发给各个分区。这就好比小区里不需要每家自己挖井,而是建一个集中水站,管网铺到各家门口,拧哪个阀门哪家就有水。

具体怎么连的呢?所有分区的首端都接到一个公共电压Vb上,相当于给每个分区搭了一条公共地线。然后Va1和Va2各自带一路开关阵列,想给哪个分区送电就闭合对应的开关。电致变色玻璃的原理其实跟电镀有点像,不同电压会让玻璃里的离子层发生迁移,从而改变透光率。电压高的时候离子扎堆,玻璃就变暗。电压低或者断开,离子散开,玻璃就透亮。

比如三分区玻璃想上面暗、中间亮、下面全透,控制芯片算好各路开关的闭合组合就行。同一个时刻,不同分区可以处于完全不同的透光级别。这就是开关阵列的妙处,用时分复用的逻辑搞定了空间复用的需求。

用的开关元件是MOSFET或者IGBT,这两种器件在汽车电子里已经用得比较熟了。变色玻璃调个明暗,人眼感觉舒服就行,响应速度在毫秒级别就够用,不需要特别快的开关频率,所以也不存在高频损耗的问题。器件选得比较务实,成本自然就下来了,可靠性也跟着有保障。

可能有朋友会问,这么多开关和分区,万一哪一路短路了怎么办?专利里设计了保护模块,实时盯着各路电流和电压。一检测到异常,迅速切断对应通道,不影响其他分区继续正常工作。相当于给家里每个房间装独立空开,客厅跳闸了,卧室的灯还亮着。

比较有意思的是,这套驱动系统对电压波形并不挑剔。正弦波可以,方波也行,固定直流电平照样能用。这种兼容性的好处是控制器可以根据场景灵活选择。比如需要比较平滑过渡的时候用正弦波,追求响应速度切方波,简单场景直接上固定电平。

你可以把它理解成变色玻璃界的”混音台”。调音师推不同的推子,各路人声乐器音量独立可控。蔚来这个方案推的是电压开关,各路分区明暗独立可控。本质上的逻辑是相通的,用较少的资源做比较丰富的组合输出。这种架构还有个隐含的好处,扩展性比较好。以后想从六分区升级到八分区甚至更多,不需要推翻重来,主要是在开关阵列里加几路通道,电压生成模块那套东西基本不动。产品迭代的成本就降下来了。

之前行业做电致变色天幕,多数是一块整玻璃统一调明暗。蔚来这个多分区方案走了一步比较关键的差异化。它解决的不是玻璃能不能变色的问题,而是变色的时候能不能只变你想变的那一块。对于用户来说,这个体验差别其实比较大。夏天午后太阳偏西,侧面玻璃上半截晒得发烫,下半截是你看后视镜的视线通道。这时候分区调光的 value 就特别明显了,遮阳和视野两不耽误。

再说回工程实现。这套方案的核心在于把”多路独立电源”转换成了”多路独立开关”。前者需要N套电压生成电路,后者只需要N个开关管加上一套共享电源。开关管比电源模块便宜多了,占的地方也小多了。可以说这是比较典型的工程trade-off,用控制复杂度换硬件成本,在空间受限的汽车座舱里算是比较划算的一笔账。

那这套系统离量产还有多远呢?电致变色玻璃本身已经不是新鲜事了,分区驱动的难点主要就在成本和控制精度上。蔚来这份专利的思路把成本这边的天花板抬了上去,剩下的就是看工程团队能不能把开关时序和分区均匀性打磨到位了。