市场力推LED车灯原因及发展热点问题分析
据Koito的欧美经营部经理称,他们不会划地为牢而自我限定光源的种类及其采购厂商,无论产自于谁(飞利浦、欧司朗、或丰田Gosei)都可以买。显然,照明系统部件的一级供货商们试图保持自身采购光源元器件的灵活性,想观察一下:哪家器件厂商的产品技术能进步得最快、性价比最高。
当今LED批供货品的光电转换(光能密度)指标达到每瓦80流明(80lm/W)以上,而HID灯为90lm/W,卤素灯则是201m/W。另据海拉通报:最新的LED研发原型的该项指标已高达161lm/W。海拉亦预测:在今后的3-5年间,发自同样功耗芯片的LED光强度将会提升50%。此事不仅意味着LED灯具将更加明亮,而且体现了其能耗的削减,从而改善整车的燃油经济性。
据估计,用LED取代卤素灯具能提升整车的mpg(每加仑燃油的行驶英里数)指标约0.25。而到欧洲实施白天开灯行驶法规时,更可把该mpg提升值扩大至0.5。凌志的车型经理指出,应用LED灯具对整车燃油经济性的改善将会有很大的贡献。
然而,光强密度更高的LED也要散发出更多的热量,而灯具的紧凑布置又使得可供散热的面积趋小。诚然属半导体类别的低能耗LED器件的发热比卤素灯或HID灯具要少得多,但后者的热量的大部分则是生成于灯具装置之外的,而LED虽功耗低生热少却是要把热量捂在微小的硅片里面来传导的。
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,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。
预计到2012年,汽车LED灯市场将达到8000万美元。LED必将以其卓越的安全性、可靠性、节能性及便于美学设计的特性,成为汽车照明系统的新宠,给汽车车灯的升级和革命带来新的契机。汽车LED灯虽然刚开始起步,但将是车用LED灯市场发展极快的领域。
【编辑:Vessel 】
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