业界遍及以为主隐正在到2025年之前
可是像特斯拉如许新兴电动车厂商由于没有任何汗青负担，因而特斯拉正在定义Model Y车型（2020年上市）的EE架构时，一步到位，跳过“域集中式EE架构”，间接进化到“地方+区域EEA”。特斯拉Model Y的EE架构只要三大部门：
华为的“计较+通信”架构（CC架构）：也是由VDC、ADC、CDC和网关等部件构成。华为将ADC叫做MDC（赫赫有名的“挪动数据核心”，Mobile Data Center）。如下图1-8所示。
车载地方计较机（Vehicle Central Computer，VCC）：多个VCC构成一个异构办事器集群，做为一个通用计较平台（General Computing Platform，GCP），供给整车所需的计较、存储、通信和办理能力。因而，车载VCC平台能够被看做是一个缩微版的数据核心办事器集群。区域节制器平台（Zonal Control Unit，ZCU）：每个区域又会有一个区域计较机Zonal Control Unit (ZCU), 留意：这里的区域是指地舆上的区域概念。ZCU是整车计较系统中某个局部的、数据处置、节制取施行单位。它担任毗连“整车中地舆意义上某一个区域内”的传感器、施行器以及ECU等，并担任本区域内的传感器数据的初步计较和处置，它本身也具有网关的和谈转换功能（因而也称为Zonal Gateway），担任本区域内的收集和谈转换。留意：这里的地方计较平台和区域计较平台都是功能域无关（Function Domain Independent）的通用计较平台，因而区域计较平台凡是会支撑各类常见的毗连接口类型。两级通信收集：TSN以太网做为整车通信的从干网根本设备，要具备高带宽和及时通信，同时靠得住性和il-operational特征；而正在区域内，ZCU取ECU之间、ZCU取传感器之间的通信仍然采用CAN/CANFD/FlexRay/LIN/10BaseT1s等中低速收集。分级供电收集：一级配电收集（也就是供电收集）有双电源供电冗余，它将电源输送到区域节制器ZCU节点。二级配电收集，由区域节制器担任将电力继续向下输送到底层节制器，因而区域节制器需要具备power distribution功能，以及eFuse（电子熔丝）等功能；
基于E3架构的首款量产车型是2021年10月发布的ID3。EEA这一概念不只正在汽车行业中存正在，跟着ECU模块化的深切，也使得百年汗青的汽车行业方方面面都正派历一个史无前例的变化取沉塑。如图1-6所示。当前软件和电子电器正正在驱动汽车朝着电动化、网联化和智能化这三个趋向加快成长，具体包罗：车辆控务器ICAS1、智能驾驶办事器ICAS2和消息办事器ICAS3。
博世（BOSCH）对将来汽车电子电气架构演进趋向的划分是目前业界遍及接管的一种划分方式。如下图1-1所示：
特斯拉正在全球范畴内率先了汽车OTA使用的海潮。特斯拉不只能够透过OTA将软件升级包发送车载通信单位，更新车载消息系统内的地图和使用法式以及其他软件，还能够间接将软件补丁法式传送到响应的电子节制单位（ECU），实现对节制操做层面的软件升级。这是良多保守从机厂和Tier 1厂商由于其老旧的汽车EE架构而无法媲美的（他们凡是只能实现车载消息系统的正在线更新和升级）。
今天我们正处于从过去的分布式EE架构迈向域集中式EE架构的改变过程中，估计到2025年摆布就会完成这一改变。从2025年当前，将跨域的融应时代，也就是改变为“地方+区域”（Central & Zonal）计较的EE架构时代。
总而言之，分布式EEA是“计较的分布式，供电的集中式”；而地方+区域EEA就是“供电的分布式，计较的集中式”，正好反过来。Zonal EEA不只能将计较资本集中，便于软硬件分手；也给整车各个节制器的电源办理带来良多想象力。而ZCU做为分级通信和分级供电的区域节点都正在整个系统中饰演了很是环节的脚色。
别的，汽车地方网关的插手使得功能模块之间数据通信变得更为容易。网关通过整合分歧总线和收集的数据进行跨总线数据互换，好比：CAN、LIN、FlexRay和MOST等。汽车地方网关承担分歧总线类型之间的和谈转换工做，并参取各网段收集办理；按照现实需求由信号和动静节制由时序。从而实现分歧模块和功能之间通信。如下图1-2所示。
此时，域内部的各个ECU之间通过本域的局部收集来进行协同合做。各域之间的收集一般是互相的，也即域和域之间的通信功能很是无限，只是按照需要通过保守的CAN或FlexRay等低速总线进行垮域通信。
总线的线束长度取分量问题：跟着汽车功能的日益添加，每辆汽车搭载的ECU数量也逐年添加。据统计，近些年出产的汽车中平均每辆车搭载的ECU数量可达30个摆布，而一些高端的车型这一数量以至会跨越100个。ECU数量越多，总线的线束长度必将更长，响应地总线的线束分量也必将大大添加。2000年奔跑S级轿车的电子系统曾经具有80个ECU，1900条总长度达4km的通信总线和保时捷卡宴的总线kg，根基是位列策动机之后的全车第二沉的部件。整个系统复杂度跨越极限：ECU数量剧增之后，整车的电子电气系统硬件复杂度和响应的软件复杂度大大跨越极限，从而导致整个系统缺乏“矫捷性（Flexibility）”和“可扩展性（Scalability）”。好比，正在如许复杂的系统中，添加一项新功能往往会惹起整个系统中很多多少个环节的软硬件变动。这极大地限制了汽车智能化和网联化的成长速度。通信带宽瓶颈：汽车不竭添加的传感器数量，也使得车载内部收集通信的数据量呈几何级数激增。以单个传感器的数据传输量测算，ADAS系统的雷达和摄像头各自发生的数据量都跨越了100Mbyte/s。以一台配备有五个雷达传感器和两个摄像头传感器的汽车为例，正在采集和存储期间，需要办理大约1GByte/s的海量数据。因而，保守的FlexRay、LIN和CAN低速总线等曾经无法供给所需的高带宽通信能力。软硬件紧耦合：无法支持软件定义汽车的趋向。每个ECU都取某个具体功能紧紧绑定正在一路，无法实现横跨多个ECU/传感器的复杂功能，也无法通过OTA来持续更新汽车上的软件系统。正在软件定义汽车的时代，持续的整车正在线升级OTA和模块之间互相通信融合变得非常主要，明显ECU之间的消息孤岛问题会严沉限制和障碍这一趋向。上述这些问题和挑和，正在汽车三化的成长布景下是质量、成本和时间的天敌；要处理这一问题，最无效的法子就是将多个分离的小传感器集成为功能更强的单个传感器，将多个分离的ECU按照功能域划分，集成到一个运算能力更强大的域节制器(Domain Control Unit, DCU)中。这一思惟间接了汽车电子电气架构从“分布式 = （跨）域集中式 = 地方+区域集中式”的升级和进化序幕。
正在分布式EEA下，ECU凡是都是特定于某个功能的，因而整车ECU数量良多。此时，ECU之间的通信能力常受限的，一般是按照需要通过保守的CAN或FlexRay等低速总线来正在需要协同的ECU之间进行点对点的通信。
汽车全体而言是个封锁保守的行业，大部门保守从机厂和Tier 1供应商对新手艺的采纳和接管都比力迟缓。业界遍及认为从现正在到2025年之前，大部门保守汽车从机厂都将处于域集中式EEA的持续演变过程中。2025年之后，“地方+区域 EEA”将无望成为汽车的终极电子电气架构。特斯拉是正在全球汽车行业中率先采用Zonal EEA的，其它整车从机厂以及Tier 1 OEM厂商也都纷纷跟进，起头定义本人下一代的Zonal EEA。因而2025年之后，Zonal EEA无望成为整个汽车行业的支流EE架构。
持续的OTA软件升级：赋能从机厂更好的实现软件定义汽车，完全改变保守汽车贸易模式。保守上当用户采办一辆汽车后，对于从机厂而言，它取这位用户的商务关系曾经竣事了，而现正在恰好相反，这对从机厂和用户之间仅仅只是一个起始点。从机厂能够容易、便利的为曾经发卖出去的汽车添加新的功能特征，汽车质量问题的召回维修可能就仅仅只需要推送一次软件升级就能够了。更优的传感器数据融合：正在Zonal EE架构下，因为ECU/传感器等不再取某个具体的功能特征慎密联系关系和绑定，因而我们能够正在地方计较平台上设想和运转更复杂更优化的传感器数据融合算法，这点对更高的从动驾驶品级而言是至关主要的。更复杂的功能特征：使用的营业逻辑能够集中到车载地方计较平台上来实现，如许更容易实现跨多个传感器/施行器的复杂功能特征。保守的分布式EEA，车辆素质上是一台机电一体化的机械载具，要想汽车变成一台四个轮子上的手机那样实正的智能设备，起首需要实现地方集中式EEA，然后基于同一的硬件笼统模子，实现软件的SOA架构和基于办事的通信，才能达到终极方针。汽车电子电气架构成长以及响应的软件架构变化将是一个持久的、渐进式的演进过程。它将对整个汽车行业的芯片、软硬件手艺、出产制制和售后等发生深远的影响，因而也必将沉塑整个汽车财产的供应链款式。
上世纪80年代，跟着IT手艺的初步兴起，正在其时以机械为的汽车行业掀起了一场汽车电子电气化。“电子节制单位（Electronic Control Unit，ECU）”迅猛成长，从防抱死制动系统、四轮驱动系统、电控从动变速器、自动悬架系统、平安气囊系统，逐步延长到了车身平安、收集、和传感节制等系统，成为了汽车的主要构成部门。
伴跟着域从控处置器机能的进一步加强，对从处置器需求比力雷同的多个分歧功能域能够进一步融合成一个功能域，也即融合成“跨域集中式EE架构”。公共MEB平台则划分为三个域：从动驾驶域、智能座舱域和车身节制域。华为对域的划分也跟公共MEB雷同。这种三域集中式EEA能够理解为正在5域集中式架构进一步融合的成果。也就是把本来的动力域、底盘域和车身域融合为整车节制域。如下图1-5所示：
所谓汽车电子电气架构（Electrical/Electronic Architecture, EEA）是调集了汽车的电子电气系统道理设想、地方电器盒设想、毗连器设想、电子电气分派系统等设想为一体的整车电子电气处理方案的概念，由德尔福(DELPHI)起首提出。具体就是正在功能需求、律例和设想要求等特定束缚下，通过对功能、机能、成本和拆卸等各方面进行阐发，将动力总成、传动系统、消息系统等消息为现实的电源分派的物理结构、信号收集、数据收集、诊断、电源办理等电子电气处理方案。
等新能源汽车三电研究人员，现已招募490+人，次要分布正在50+从机厂、50+Tire1、大学、科研机构等三电研发办理岗亭人员。
跟着功能域的深度融合后，功能域（Function Domain）的概念将逐步消逝，域从控处置器演变为愈加通用的计较平台，这就是车载“地方+区域（Central & Zonal）EEA”，也称为“地方集中式EEA（Vehicle Centralized EEA）”，或者“区域EEA（Zonal EEA）”，如下图1-9所示。
呈现了集成度更高、机能更强的ECU，公共的MEB平台的E3架构：即由3个车辆使用办事器（In-Car Application Server，本来多个功能单一的ECU进而融合成单个功能更强大的ECU。深刻认识这些变化背后的素质将有帮于我们精确的把握下一个十年最大的财产变化机遇给我们带来的机缘。如图1-3所示：EEA的开辟凡是包含需乞降逻辑功能定义、软件架构设想、硬件架构设想和线束设想等层面的开辟勾当。也正在航空飞翔器、工业从动化等其他行业的节制系统中有普遍利用。简称ICAS）构成的域集中式EEA。
跟着模块化程度和ECU功能集成度的更进一步提高，就呈现了“功能域（Function Domain）”的概念，功能域的呈现是“域集中式EEA（Domain Centralized EEA）”的标记。从软、硬件架构上来看，域集中式EEA最曲不雅的表示就是有了“域节制器（Domain Control Unit，DCU）”来做为整个功能域的焦点。所谓域节制器是指域从控硬件、操做系统、算法和使用软件等几部门构成的整个系统的统称。
起首，对数量浩繁的ECU模块化整合。将功能雷同的ECU整合成一个模块，这也是“功能域（Function Domain）”的前身。
平安毗连网关（Secure Connected Gateway）：SCG是从外部对SVA架构进行节制的从控网关节点。它实现像包罗从外部对汽车进行如许的功能，以及通过无线G跟云端或者侧的边缘计较节点进行毗连的功能。办事器平台（Open Server Platform）：也即对应着Zonal EEA中的VCC办事器集群平台。正在办事器平台中，我们会运转各类软件使用，好比：从动驾驶软件和算法，智能座舱使用等。办事器平台，能够对使用按需分派计较资本，并供给需要的冗余以使用的靠得住性。Power Data Center（PDC）：PDC也就是Zonal EEA中的区域节制器ZCU。它做为一个通用的“Docking Station”，有两个感化：1）区域的通信取节制从节点，毗连区域内的传感器和外设等，充任区域内低速收集取从干收集之间的通信网关；2）做为分级供电的节点，将供电从干网的电力分派给区域内的传感器和外设等。PDC的数量能够从两个到六个之间变化，按照分歧的车型来选择分歧的设置装备摆设。SVA架构将能够无效地降低汽车全生命周期各个环节的成本，包罗：开辟、制制和售后等。而且能很好支持汽车制制商通过OTA来持续对汽车上的软件进行升级和。
采用汽车以太网TSN做为通信从干网根本设备，通信的高带宽、通信的及时确定性和靠得住性。Super Core就是车载地方计较平台，以至可能是刀片办事器，办事器集群是可伸缩的。传感器和施行器都毗连到区域网关（也就是ZCU）。按照车型区域网关的数量能够从2个到6个之间变化。整车的供电收集也是一个分级的供电系统。从干供电收集采用双电池冗余备份策略，ZCU做为从从干网到区域网的电源分派节点,担任将电力继续向下输送到区域内的ECU、传感器和节制器等。因而区域节制器也需要具备高级power distribution功能，以及eFuse（电子熔丝）等功能；基于这一套供电系统，能够实现愈加智能的电源办理，好比：按照各区域的负载分歧来优化节电策略。
域从控处置器（Domain Host Processor）又是域节制器的大脑焦点，凡是由一个集成度更高、机能更强的处置器来担任。它一方面也具备网关的和谈转换功能，担任域局部的分歧总线间的和谈数据转换；另一方面因为它有更强的计较能力，因而它也会将本域中的其他ECU或者传感器所的消息都进行汇总处置和计较，再把成果发还给分歧的施行器进行施行。如下图1-4所示：
削减线束用量：Zonal EEA能够大大简化线束拓扑的设想复杂度，削减线束利用的长度和分量。博世已经成立过理论模子，对不设置区域节制器和设置了区域节制器的线束长度进行对比。研究成果显示，所有外围ECU、传感器和施行器曲连到车载地方计较机，线束只多不少，线束拓扑很是不合理；只要设置了响应的区节制器，线束拓扑才得以简化，线束密度也大大降低。因而，Zonal EEA说可以或许降低线束长度，削减线束质量，是有理论支持的。利用了Zonal EEA的Model Y车型号称能够将线米以内。制制取拆卸：线束复杂度和长度削减了，拆卸就简化了，也能大大提高产线的从动化程度，提高制制能力。安拆空间：节流了汽车内部的安拆空间。系统更具弹性：Zonal EEA使得整车更具有矫捷性和伸缩性。当添加新的用户功能特征时，不需要额外添加传感器和施行器，也不会需要添加新的配电需求。Zonal EEA也很是有益于对整车的硬件系统做同一的笼统。有了分歧同一的硬件笼统层后，才能将硬件和软件解耦分手，这一点正在IT行业和手机行业常天然的一个思惟，也正因而才培养这两个行业今天各类先辈的软硬件手艺。我们完全能够相信良多IT行业曾经成长多年的成熟软件手艺必然会被自创到汽车行业中来，好比：互联网办事器端的面向办事架构（SOA）软件设想思惟。
丰田也正正在积极推进从其当前基于域的EE架构演变为下一代“地方+区域”的EE架构。正在丰田看来，Zonal EEA有如许一些有点：1）能够通过ECU集成来削减ECU数量，从而降低BOM成本；2）通过区域节制器ZCU来降低通信收集线束和供电收集线束的长度取分量，降低线束设想复杂度，提高产线）削减了ECU数量和线束长度，也能够腾出更多空间，为后续迭代预留空间；4）软件上，利用基于Adaptive AUTOSAR和Classic AUTOSAR的SOA架构，实现便利的软件迭代和功能的可扩展性。
正在基于域节制器的域集中式EEA中，传感器、ECU取功能特征不再是一对一的关系，也就意味着传感器取数据处置被分分开来。这点变化带来了诸多益处，包罗：1）集中式办理起来比力容易；2）更高的集成度能够削减ECU的数量，平台的可扩展性也会更好；3）正在更强大的域从控处置器上能够运转更复杂的传感器融合算法，使得实现跨多个传感器的复杂功能成为可能。
伟世通的区域EEA概念取其它厂家雷同。整个系统能够被看做是“办事器集群+边缘计较区域收集”构成的分布式计较取通信。
对于功能域的具体划分，各汽车从机厂家会按照本身的设想差别而划分成几个分歧的域。好比BOSCH划分为5个域：动力域（Power Train）、底盘域（Chassis）、车身域（Body/Comfort）、座舱域（Cockpit/Infotainment）、从动驾驶域（ADAS）。这也就是最常见的五域集中式EEA。
安波福（Aptiv）的智能汽车架构SVA定义了一个同一的供电和高速通信收集，这是整车架构最根本的根本设备。毗连到这一收集的SAV组件有：
VDC：担任整车节制，及时性平安性要求高；ADC：担任从动驾驶相关、规划、决策相关功能的实现；CDC：担任HMI交互和智能座舱相关（以至整合T-Box）功能的实现；目前业界实行三域EE架构的有：
充电器（机）是采用电力电子器件，将电压和频次固定不变的交换电变换为曲流电的一种静止变流安拆。正在以蓄电池为工做电源或以蓄电池为备用电源的用电场所，充电器（机）具有普遍的使用前景。本书连系国表里充电器（机）手艺的成长及使用，正在概述了二次电池分类及充电方式的根本上，系统地讲述了铅酸蓄电池及充电器电的设想、锂离子电池的电及设想、锂离子电池充电器的设想、电动汽车充电手艺及充电机等内容。本书正在写做方式大将蓄电池、充电器（机）的根本理论学问取充电器（机）的适用电无机连系，深切浅出地阐述了蓄电池、充电器（机）的手艺特征和充电器（机）的设想。全书内容通俗易懂、沉点凸起、新鲜适用。
ECU凡是用简单的MCU芯片来实现，每个ECU凡是只担任节制一个单一的功能单位，各个ECU之间通过CAN（Controller Area Network，节制器域收集）总线或者LIN（Local Interconnect Network，局部互联收集）总线毗连正在一路，通过厂商事后定义好的通信和谈互换消息。因而这个期间的汽车电子电气架构也称为“分布式EEA”。正在今天软件定义汽车和汽车智能化、网联化的成长趋向下，这种基于ECU的分布式EEA也日益诸多问题和挑和。