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(chǎng)百分之幾的小份額,故對(duì)向大批量的型號(hào)(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(jì)時(shí),需把光譜中最藍(lán)的部份推移至其射點(diǎn)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(duì)人眼的不適干擾。但對(duì)于迎面駛來的會(huì)車司機(jī)而言,仍在車輛越過該邊際區(qū)域時(shí)藍(lán)光會(huì)引起對(duì)方眩目而影響會(huì)車安全。在防眩目干擾方面,LED大燈擁有潛在的優(yōu)勢(shì):既能保護(hù)本車司機(jī)的舒適視覺,也不會(huì)引起鄰車/會(huì)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(huì)被不同光源的顯著色差所困擾。
對(duì)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(zhǎng)壽命之長(zhǎng)處更顯優(yōu)勢(shì)。 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(diǎn)陣列來組合出前照燈光的主動(dòng)式功能而毋需采用任何(目前此類裝置所必備的)運(yùn)動(dòng)部件。這樣的主動(dòng)式照明系統(tǒng)(比如,隨轉(zhuǎn)向角度而變化光照射向的主動(dòng)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(diǎn)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(dòng)的)全電裝系統(tǒng)所取代的大趨勢(shì)。同一組LED陣列既可以作為前照大燈的光源,也同時(shí)可用于轉(zhuǎn)向燈,只是在發(fā)揮不同照明功能時(shí)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(jiǎn)單的開關(guān)功能即可。若要發(fā)揮智能前照的主動(dòng)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(diǎn)陣并采取更復(fù)雜的光點(diǎn)電控,按照轉(zhuǎn)向輸入來控變光點(diǎn)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(gè)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(huì)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(duì)該散熱問題的一種解決方案是:在一個(gè)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(shí)所采用的手法。 凱迪拉克EscaladePlatinum每個(gè)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(dòng)式散熱裝置——冷卻風(fēng)扇(與臺(tái)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(fèi)心勞神的設(shè)計(jì)領(lǐng)域,海拉在方案選擇上側(cè)重依靠虛擬仿真手段來評(píng)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?yàn)數(shù)據(jù)的考證。他指出,對(duì)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L(zhǎng)ED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(shí),自動(dòng)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(duì)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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