Cranking Robustness 深度 — Vbat 6V dip ECU 不许 reset

下图把 cranking dip 波形 + 4 大标准要求一次说清:

4 个观察:

• 普通 cranking (-20℃ 以上):6V dip 100 ms,大部分 ECU 强制不 reset
• 寒带 cranking (-40℃):4.5V dip 50 ms,部分 ECU 允许 graceful degrade
• 深寒 (-40℃ 以下):3V dip 10 ms,可 reset 但 10ms 内必恢复
• EV 趋势:KL15 短跌也按 cranking 设计

cranking dip 的根源:

• 起动机抽流:典型 100-400 A (高扭矩低速)
• 电池内阻:典型 5-10 mΩ
• Vdrop = I × R:300 × 8mΩ = 2.4V
• 化学电压跌:-20℃ 时电池开路电压 11V (vs 12.6V 常温)
• 合并:11V - 2.4V - 接触 + 线缆(约 1V)≈ 7-8V;标准把测试地板钳到 6V(ISO 7637-2 Vbat min,见 §3)作为最坏情况包络

寒带 -40℃ 更严:电池容量 ↓ 50% + 内阻 ×2 → Vbat 跌到 4.5V。

ISO 7637-2 是欧洲基础标准:

• Vbat min = 6V
• Vbat normal = 11V (恢复)
• 持续 100 ms (跌段)
• 全过程 500 ms
• 所有车载 ECU 强制不 reset

LV124 比 ISO 7637 更严,4 个 cranking profile:

E-11 是 EV 主流要求,ASIL D 主驱必过。

ISO 16750-2 扩展 cranking 到深寒:

• 包含 Profile 1-4
• 最严 Profile 4:Vbat 3V × 10ms
• 适用 商用车 / 工程机械
• EV 较少用

SBC 设计 cranking-mode 是关键:

电容存储电量,cranking 期间补偿 Vbat 跌:

Vbat ≤ 5V 时纯 LDO 已无法维持 12V → 需 Boost:

ASIL D 主驱 cranking 测试清单:

• 温度扫描 — -40℃ / -20℃ / 25℃ / 85℃ 全跑
• Vbat 阶跃 — 12V → 6V 阶跃下降,测 reset 边界
• 持续时间扫描 — 50ms / 100ms / 200ms / 500ms
• 重复 cranking — 间隔 1s 连续 cranking,测电源恢复
• 联动 SafeState — cranking 期间 ASC 状态保持(主驱)

测试设备:Chroma 17030 / kicker 6V cranker simulator。

EV cranking 与燃油车不同:

• EV 无起动机 — 12V cranking 只在 IGN-on/off 切换时发生
• DCDC 输出 12V 替代电池 — 高压电池 → DCDC → 12V always-on
• DCDC 启动延迟 — 高压上电前 12V 来自小电池 → 仍有 cranking
• 48V mild hybrid — 48V 直接喂 ECU,cranking 严重性 ↓ 80%
• EV 趋势:KL15 短跌(eyboot)按 cranking 设计,跌 ≤ 50ms

国产 SBC cranking:

• 核芯互联 CXLD9788 — cranking 5V × 100ms,对标 L9788
• 西藏鸿德 HSBC — cranking 4.5V × 50ms (寒带主流)
• 南芯科技 — cranking 5V × 60ms (中端)

国产 cranking 设计已可用,但 cert 跟不上,主驱 PEU 仍 NXP / Infineon 主流。

Cranking 是 ECU 鲁棒性的硬性考题 — Vbat 6V × 100ms (E-11) 是 EV 标配,4.5V × 50ms (E-09) 是寒带标配。ECU 不允许 reset = 整车不允许失控。SBC cranking-mode + 大 Bulk Cap (4700μF Polymer) + Boost pre-stage 三件套,缺一不可。ASIL D 主驱 / BMS / VCU 全部强制过,且必须在 -40℃ 至 +85℃ 全温度下测试。EV 趋势 cranking 标准越来越严,KL15 短跌也归 cranking 处理,新项目设计务必把鲁棒性留 50% margin。