解析LED車燈發(fā)展方向和前景
據(jù)Hella(海拉)公司總裁Fischer稱,車用LED的規(guī)模目前僅占其光源市場百分之幾的小份額,故對向大批量的型號(諸如GM/雪佛蘭部的Malibu款之類車型)的配套供貨極感興趣。但LED欲達(dá)到向Malibu車型那樣大批量的供貨水平 ..
故在進(jìn)行HID燈具的光學(xué)設(shè)計時,需把光譜中最藍(lán)的部份推移至其射點光斑的邊緣,因這些區(qū)域是本車司機(jī)眼睛通常不去注意的地方,從而減少該色光對人眼的不適干擾。但對于迎面駛來的會車司機(jī)而言,仍在車輛越過該邊際區(qū)域時藍(lán)光會引起對方眩目而影響會車安全。在防眩目干擾方面,LED大燈擁有潛在的優(yōu)勢:既能保護(hù)本車司機(jī)的舒適視覺,也不會引起鄰車/會車司機(jī)的視障。因豐田凌志車的前照燈之近/遠(yuǎn)程光采用了不同的光源(LED/鹵素?zé)?,故LS600h的車主可能會被不同光源的顯著色差所困擾。
對于LED前照燈之車用的另一大利好是,歐盟已通過并將于2012年生效的DRL(白晝開燈行車)法規(guī),它與加拿大的推薦式規(guī)定(允許白天用近光燈作為DRLs)不同,歐盟法規(guī)是強(qiáng)制在白天必須使用前照燈的:只要車輛處在行駛之中,就必須開前照燈,使得LED光源的低能耗、長壽命之長處更顯優(yōu)勢。 據(jù)法雷奧的CEO稱,另一種目前尚未兌現(xiàn)的潛能是:LED大燈能利用光點陣列來組合出前照燈光的主動式功能而毋需采用任何(目前此類裝置所必備的)運動部件。這樣的主動式照明系統(tǒng)(比如,隨轉(zhuǎn)向角度而變化光照射向的主動安保功能),有可能需要采用比以往所用過的數(shù)量更多的光管來構(gòu)成點陣。法雷奧正按此思路著手研發(fā)更可靠的新型自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)。海拉Fischer指出,照明系統(tǒng)的這種變化也符合并體現(xiàn)了當(dāng)代汽車的機(jī)械裝置功能逐漸被(電子+電控+電動的)全電裝系統(tǒng)所取代的大趨勢。同一組LED陣列既可以作為前照大燈的光源,也同時可用于轉(zhuǎn)向燈,只是在發(fā)揮不同照明功能時采用各自的光學(xué)鏡罩。 作為一般的轉(zhuǎn)向燈,只須在車身兩側(cè)布置LED陣列,再加上簡單的開關(guān)功能即可。若要發(fā)揮智能前照的主動安保作用,讓前照光束能隨車輛的轉(zhuǎn)向軌跡而同步地總是照亮車前的道路,則需要布置較多的光源點陣并采取更復(fù)雜的光點電控,按照轉(zhuǎn)向輸入來控變光點陣列的明暗組合及其反光鏡,從而同步地改變前照光束的射向。 LED的熱管理是個大難題 即使較小的熱量要集中到芯片大小的器件上去傳導(dǎo)和發(fā)散,因裝置的熱容量小也會引起LED溫度的驟升。LED的工作溫度必須保持在150℃以下的范圍。對該散熱問題的一種解決方案是:在一個燈具中使用數(shù)目較多的LED發(fā)光元件,讓單件的發(fā)熱量較小,再把它們布置在較大的空間內(nèi)使其易于散熱。這就是小糸車燈在為豐田的凌志LS600h配套前照燈時所采用的手法。 凱迪拉克EscaladePlatinum每個前照燈由7枚LED光管構(gòu)成,其中5枚用于近程光束,另2枚則作為遠(yuǎn)程光源。它們都帶有各自的主動式散熱裝置——冷卻風(fēng)扇(與臺式電腦中的內(nèi)置小風(fēng)扇類似)。 據(jù)海拉稱,熱管理是讓他們特別費心勞神的設(shè)計領(lǐng)域,海拉在方案選擇上側(cè)重依靠虛擬仿真手段來評估優(yōu)化,而在模擬工具(仿真軟件包)的選用上則必須通過足夠?qū)嶒灁?shù)據(jù)的考證。他指出,對熱管理問題的挑戰(zhàn)不僅來自于熱傳導(dǎo),可借助于“熱池”裝置把LED元件所生成的熱量取出來,而且還要解決通風(fēng)問題,讓熱量從燈具裝置里散發(fā)出去。若僅靠自然通風(fēng)顯然是不夠的,所以海拉決定給燈具加上內(nèi)置風(fēng)扇。 法雷奧的熱管理策略堪稱一絕。它為LED燈具設(shè)定了一種確保安全的工作模式,即當(dāng)燈具的溫度升到預(yù)定的警戒值時,自動切換到削減燈具供電功率20%的該安保模式。據(jù)稱,這種程度的供電功率降低對燈光的亮度影響甚微,但卻能顯著地壓制住發(fā)熱水平。 |
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