解析LED车灯发展方向和前景
据Hella(海拉)公司总裁Fischer称,车用LED的规模目前仅占其光源市场百分之几的小份额,故对向大批量的型号(诸如GM/雪佛兰部的Malibu款之类车型)的配套供货极感兴趣。但LED欲达到向Malibu车型那样大批量的供货水平 ..
故在进行HID灯具的光学设计时,需把光谱中最蓝的部份推移至其射点光斑的边缘,因这些区域是本车司机眼睛通常不去注意的地方,从而减少该色光对人眼的不适干扰。但对于迎面驶来的会车司机而言,仍在车辆越过该边际区域时蓝光会引起对方眩目而影响会车安全。在防眩目干扰方面,LED大灯拥有潜在的优势:既能保护本车司机的舒适视觉,也不会引起邻车/会车司机的视障。因丰田凌志车的前照灯之近/远程光采用了不同的光源(LED/卤素灯),故LS600h的车主可能会被不同光源的显著色差所困扰。
对于LED前照灯之车用的另一大利好是,欧盟已通过并将于2012年生效的DRL(白昼开灯行车)法规,它与加拿大的推荐式规定(允许白天用近光灯作为DRLs)不同,欧盟法规是强制在白天必须使用前照灯的:只要车辆处在行驶之中,就必须开前照灯,使得LED光源的低能耗、长寿命之长处更显优势。 据法雷奥的CEO称,另一种目前尚未兑现的潜能是:LED大灯能利用光点阵列来组合出前照灯光的主动式功能而毋需采用任何(目前此类装置所必备的)运动部件。这样的主动式照明系统(比如,随转向角度而变化光照射向的主动安保功能),有可能需要采用比以往所用过的数量更多的光管来构成点阵。法雷奥正按此思路着手研发更可靠的新型自适应前照灯系统。海拉Fischer指出,照明系统的这种变化也符合并体现了当代汽车的机械装置功能逐渐被(电子+电控+电动的)全电装系统所取代的大趋势。同一组LED阵列既可以作为前照大灯的光源,也同时可用于转向灯,只是在发挥不同照明功能时采用各自的光学镜罩。 作为一般的转向灯,只须在车身两侧布置LED阵列,再加上简单的开关功能即可。若要发挥智能前照的主动安保作用,让前照光束能随车辆的转向轨迹而同步地总是照亮车前的道路,则需要布置较多的光源点阵并采取更复杂的光点电控,按照转向输入来控变光点阵列的明暗组合及其反光镜,从而同步地改变前照光束的射向。 LED的热管理是个大难题 即使较小的热量要集中到芯片大小的器件上去传导和发散,因装置的热容量小也会引起LED温度的骤升。LED的工作温度必须保持在150℃以下的范围。对该散热问题的一种解决方案是:在一个灯具中使用数目较多的LED发光元件,让单件的发热量较小,再把它们布置在较大的空间内使其易于散热。这就是小糸车灯在为丰田的凌志LS600h配套前照灯时所采用的手法。 凯迪拉克EscaladePlatinum每个前照灯由7枚LED光管构成,其中5枚用于近程光束,另2枚则作为远程光源。它们都带有各自的主动式散热装置——冷却风扇(与台式电脑中的内置小风扇类似)。 据海拉称,热管理是让他们特别费心劳神的设计领域,海拉在方案选择上侧重依靠虚拟仿真手段来评估优化,而在模拟工具(仿真软件包)的选用上则必须通过足够实验数据的考证。他指出,对热管理问题的挑战不仅来自于热传导,可借助于“热池”装置把LED元件所生成的热量取出来,而且还要解决通风问题,让热量从灯具装置里散发出去。若仅靠自然通风显然是不够的,所以海拉决定给灯具加上内置风扇。 法雷奥的热管理策略堪称一绝。它为LED灯具设定了一种确保安全的工作模式,即当灯具的温度升到预定的警戒值时,自动切换到削减灯具供电功率20%的该安保模式。据称,这种程度的供电功率降低对灯光的亮度影响甚微,但却能显著地压制住发热水平。 |
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