极氪009之 E/E架构分析

极氪汽车主要使用吉利研发的SEA浩瀚平台，SEA即Sustainable Experience Architecture，由位于瑞典哥德堡极氪欧洲技术中心完成设计，第一代SEA用于极氪001和极氪009上，此外极星04和沃尔沃的EM90以及百度吉利合资的极越01都是第一代SEA平台。

第二代SEA也叫PMA2+或SEA3，吉利银河E8和极氪007使用此平台，再有就是针对小型车的SEA平台，包括奔驰的smart精灵#1和smart精灵#3，沃尔沃的EX30以及极氪X。还有针对高性能车的SEA-P平台用于路特斯LOTUS之上。还有SEA-M用于即将上市的极氪Mix上。

此外还有沃尔沃和吉利联合开发的针对大型车的SPA2平台，即将上市的沃尔沃纯电EX90就是SPA2平台。

极氪009的FlexRay总线

来源：佐思汽研根据网络整理绘制

极氪完全继承沃尔沃的技术，是国内唯一使用Flexray总线的厂家。

Flexray是奔驰克莱斯勒的注册商标，在2000年宝马、大众、飞思卡尔等企业筹建Flexray联盟，2009年Flexray联盟解散，但Flexray标准成为ISO17458，得到全球范围内认同。在欧洲豪华车领域，奔驰、宝马、奥迪和沃尔沃底盘部分均使用Flexray总线，因为沃尔沃的缘故，吉利也大量使用Flexray总线。与以太网比，Flexray的优点是可靠性高、安全性高，缺点是速率远低于以太网，供应商单一，成本高。

传统以太网经过TSN标准增强，安全性，可靠性不次于Flexray，但速率远在Flexray之上，延迟更低，更适合高算力高带宽的新型汽车计算架构。豪华车最大化利用研发成果，仍然保留部分Flexray总线，但车载以太网正在蚕食Flexray的市场，豪华车的车载以太网比例在逐步增加。

Flexray对于一些面向高速的实时闭环控制的控制器能够很明显的凸显其高速容错的优点。下面针对Flexray的一些特性和CAN进行对比，以展示其优势：

Flexray高达10Mb/s的带宽为高精度控制的车辆控制器提供了更大的便捷，能够实现多个ECU之间参数的迅速交互和实时性控制。

Flexray两条独立的通道CHA/CHB在物理层上能实现完全的解耦，可实现更大传输速率的要求或是实现冗余传输以保证数据传输的安全性。

Flexray的时间片长度可以在一定范围内自由设置，区别于CAN消息每帧8byte的限制，Flexray帧数据段长度可在0~254byte之间自由变动。

Flexray是时间触发的网络，各个节点均有其本地的时钟，并与全局时钟相对应，对于实时性功能的实现有很大帮助。

Flexray的通讯段内包含静态段和动态段两个部分，可以同时实现时间触发的实时性和精确性以及事件触发的灵活性和可配置性。

Flexray支持多种形式的拓扑结构，对于较为简单的网络，一般可采取和CAN网络类似的被动总线型拓扑结构；而对于安全性要求较高，或是多个模块之间进行的数据传输，可采用主动星型拓扑结构，对数据进行选择性的主动截断或者发送，可防止一个模块出现故障时导致整个网络的瘫痪。

极氪009的以太网架构

来源：佐思汽研根据网络整理绘制

极氪009的以太网架构非常简单，只有四个以太网单元，是最初级的域控制器架构，目前比较先进的都是交叉域控制器架构。

极氪009的底盘CAN系统

来源：佐思汽研根据网络整理绘制

极氪009的底盘CAN系统显然是沿用了燃油车的架构，ECM本来是引擎控制单元，但改称为整车控制单元，实际上CEM中央电子控制模块更像整车控制单元，车身CAN和车身扩展CAN的核心都是CEM。

极氪009的DHU系统架构图

来源：佐思汽研根据网络整理绘制

上图是极氪009的DHU系统架构图，有些名称可能是延续了以前沃尔沃燃油车的习惯，如电视声音转换模块，实际上这个电视声音转换模块应该是一个后排视频系统控制器。广视角模块和沃尔沃系列车型一样，负责360全景和自动泊车。而大部分厂家都是将360全景交给座舱主机负责。

极氪的自动驾驶CAN网络

来源：佐思汽研根据网络整理绘制

极氪的自动驾驶CAN网络异常简单，自动驾驶还有一条冗余CAN系统。高端4D毫米波雷达一般都采用百兆以太网，高端激光雷达有些会使用千兆以太网，极氪显然是没考虑接入激光雷达。

极氪似乎是延续了沃尔沃燃油车的架构，有引擎控制单元即ECM，但极氪将其称为整车控制单元，还有一个中央电子模块即CEM，根据维修电路图的资料，ECM和CEM的位置相同，外观也相同，电路图上所处网络也基本相同，应该就是同一个元件，但它们有不同的ID，似乎是两个不同的元件，非常令人费解。

极氪009有着数量众多的模块，集成度低，控制器盒子非常多，包括驾驶员座椅模块SMD，乘客座椅模块SMP，驾驶员座椅按摩模块MMD，这三个模块似乎连在安全CAN网络上，其余众多模块主要与CEM或者说ECM连接，包括驾驶员车门模块DDM，乘客车门模块PDM，电动发电机模块MGM，内部灯控制模块ILCM，左后门模块RLDM，右后门模块RRDM，二排左侧滑轨模块，二排右侧滑轨模块，蓝牙与NFC模块BNCM，NFC钥匙模块NKR，后排左侧座椅模块SMBL，后排右侧座椅模块SMBR，左推拉门模块，右推拉门模块，左后门触摸面板模块，右后门触摸面板模块，电动尾门模块，温度控制模块等等二十多个模块。

根据维修电路图，极氪009拥有多个保险丝和继电器盒，包括中央通道保险盒（拥有54个保险丝，7个CR型继电器）、机舱保险盒（54个保险丝，14个ER型继电器）、机舱大保险盒（9个保险丝）、发动机配线盒（没错，就是写发动机配线盒，虽然它没有发动机）、中央电力分配继电器控制器。

汽车继电器是一种电控制器件，是当输入量（激励量）的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路）之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中，用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。当电路发生故障或异常时，伴随着电流不断升高，并且升高的电流有可能损坏电路中的某些重要器件或贵重器件，也有可能烧毁电路甚至造成火灾。若电路中安装了保险丝，那么保险丝就会在电流异常升高到一定的高度和热度的时候，自身熔断切断电流，从而起到保护电路安全运行的作用。

继电器和保险丝已经明显落伍了，它无法满足ISO26262的安全机制，从继电器保险丝的电路中可以看出，这一沿用多年的设计十分简单，其中没有任何感知电路，也就是说，工作中负载的电流工况是无法感知和反馈的，更谈不上诊断了。想增加感知功能也不是不行，加几个感知器件和电路就行；但这样就会增加继电器体积和线路长度，整车的其他部分设计也要随之更改，牵一发而动全身，同时成本上也会增加。

再来看看功能，继电器的本质就是一个磁吸开关，通过触点的接通和断开，来控制电路上的元器件。因此继电器所谓的控制就只有两个状态——接通和断开。想要调节大小，不好意思，没这功能，即使硬加也不划算，这就不符合智能化“可控制”的标准。即使上面这些问题都不考虑，还有一个能耗问题。单个继电器的控制功率大概是2W，那40个就是80W，100个就是200W，这对于本就不富裕的汽车蓄电池以及动力电池来说，无疑是雪上加霜。

目前潮流是用半导体配电，这才符合强调智能驾驶的今天，当然了，这需要全新设计，成本也稍高，大多数沿用老设计的厂家都不会采用。

基于半导体的配电方案根据应用场景有两种：

驱动芯片+ MOSFET分立方案。这种方案的复杂度高很高，突出表现在：电流检测难度大，电路保护复杂，诊断功能复杂，保护功能少、保护速度慢、保护策略复杂。该方案的综合成本较高，适用于大电流场合。目前车载应用较少，车载大电流应用还是以保险丝+继电器为主。

HSD智能高边开关集成方案，单芯片集成了驱动+MOSFET+电流检测+热保护+电压保护+EMC+各种诊断。此方案10年前已开始普及，至今仍限于小电流负载应用（<25A），成本低，可靠性高。

极氪009的E/E架构能打几分，想必各位读者已经非常清楚了。