今天拆解Model 3的车身控制器(VC Front, Vehicle Controller Front),分析行业标杆的特斯拉是实现电源分配、控制与保护的。
01. VC Front概览
图1:VC Front安装在Model 3前舱内,旁边是12V AGM电池
VC Front是Model 3的主要车身控制器,与12V电池直接相连,负责将电源分配给两侧的车身控制器(VC Left 和 VC Right)。
关键特点:
无保险丝设计:
没有传统熔丝,而是通过内部的固态MOSFET实现电子化保护。
高可靠性:
即便在碰撞时,也要维持关键模块(如气囊控制器)的供电。
02. 拆解开始:拆下VC Front
图2:VC Front
取下VC Front可以看到其厚实的外壳设计,内层有蜂窝状结构,推测用于碰撞缓冲与持续供电保护。
03. 主要接口布局
图3:VC Front各大电源接口
主电池地连接(Battery Ground)
直接接到电动助力转向架构,有两路并联设计以保证冗余。
电池正极连接
连接到VC Front内部的DC-DC转换器。
VC Left / VC Right 电源输出
分别为车身两侧控制器供电。
前部线束接口
用于车前部其他电子模块供电。
04. 打开VC Front:PCB内部
主控芯片采用ST的高引脚数微控制器,负责全面管理电源分配及实时监测电流、电压等参数,控制精度高。
图4:主板整体布局
PCB尺寸约24cm × 19.5cm,设计紧凑。电路板上分布有大量金色电流分流器,用于电流检测,通过微小电压降结合片上ADC实现闭环监控。
图5:电流分流器
功率部分采用大规模离散MOSFET阵列,这些器件虽小巧但为裸芯片级封装,具备高电流承载能力,完全替代传统保险丝,实现全电子化的电源保护。
图6:芯片级封装的MOSFET
PCB背面设计有高密度via过孔,通过导热胶连接外壳,实现整体散热,确保MOSFET阵列高负载工作时的热管理。
图7:过孔+导热胶 实现散热
05. 关键细节:电流承载能力增强
采用焊接铜条来增强局部电流承载能力。
压脚端子,通过机械压入PCB,减少手工焊接。部分大电流接口使用压脚端子,通过机械压入PCB,减少手工焊接。
图9:压脚端子
06. 背面
图10:确认单面贴装,背面仅有散热胶,简化生产流程
07. 总结与分析
VC Front作为特斯拉电气架构的“中枢”,通过高集成度的PCB设计实现:
全电子化保护(无保险丝)
模块化电源管理
高可靠性散热系统
虽然功能上较为“标准化”,但其简洁而强大的架构展现了特斯拉在成本、可维护性与安全性上的平衡。
领取专属 10元无门槛券
私享最新 技术干货