车里没有 USB-C 什么都不能做？

为什么车辆中少不了 USB-C，有哪些与将其集成到车辆中相关的挑战以及可能的解决方案

数字化转型在生活各个领域全面展开，包括汽车领域。移动终端设备成为我们的日常出行必须品，同样在车内也成为不可或缺的一部分。因此，我们的办公室和客厅始终跟随着我们。我们无法离开短时间高频次能量获取和数据交换的各类应用。在车内为笔记本电脑或手机快速充电——这在如今是理所当然的事。为了确保这种机动灵活性，在车内我们需要越来越快的充电和数据传输系统。USB Type-C 接口在这方面是新标准。

您想将 USB-C 集成到车辆中吗？了解有关 USB Type-C 的所有需要了解的内容，将其集成到车辆中时应该考虑什么以及一个可行的解决方案 。

A 之后是 C——车辆中 USB-C 的优势

USB 接口如今在车辆中必不可少。USB 表示“通用串行总线”，它使得计算机和外部电子设备之间建立连接得以实现。借助一根合适的导线，通过 USB 接口在车辆中可以实现调用移动终端数据。最初这些数据大多是 MP3 播放器上的音频文件，通过车载多媒体系统进行播放和操作。而与此同时附带的另一个受人欢迎的功能：可为电子设备充电。如今，USB 连接也常常用于在车辆大型显示屏上显示智能手机中的应用程序和内容（Apple CarPlay、Android Auto、MirrorLink）。

USB Type-C 接口是新标准。与它的前身 USB Type-A 相比，大幅提升了扩展的可能性。

借助 USB-C，扩展性大幅提升

PD充电
除了 Apple、USB 2.0 和 USB 2.0 BC 1.2 中已经成熟的充电功能外，新的 Type-C 标准还可实现高达 100 W的 USB Power Delivery (PD) 充电功能。此外，该标准还支持 USB PD3.0 (PPS – Programmable Power Supply)，称为“快速充电”，尤其应用于新一代移动终端。

新的 USB 数据传输协议
此外，USB Type-C 也极大地得益于新的 USB 数据传输协议。除了常规480 Mbps 的USB 2.0 Highspeed 外，新标准还包括传输速度高达 5 Gbps 的 USB 3.2 Gen1 SuperSpeed 和传输速率高达 10 Gbps 的 USB 3.2 Gen2 SuperSpeed+ 等协议。

USB 兼容模式
协议也支持 USB兼容模式，通过 USB Type-C 转接口和转接线可实现例如 HDMI、Display Port、MHL 甚至 Thunderbolt等视频信号的传输。
对于传输而言，移动设备必须具备支持某些桌面控制模式的功能软件，该软件允许将显视器、鼠标或键盘等外设与设备连接，并且以类似于 个人电脑 的方式进行操作。 特别是在后座娱乐方面，这开辟了许多新的应用可能性，例如建立一个移动工作场所或使用集成显示器获得最佳影院体验。

优势一览

将其集成到车辆中的挑战

将 USB Type-C 模块集成到车辆中带来了一些挑战。
由于持续增长的高达100W的充电需求，在使用标准充电模块时正在充电的内部电子器件会产生大量热量。为了抵消这种发热，可以通过增加模块体积来实现。但是，由此产生的额外安装空间需求在中控板中通常很难实现，为此在 OEM 的不同开发部门之间总是存在激烈的争论。

解决方案

一个远端用户接口就是理想的解决方案。在这种情况下，远端是指将充电功能的电子器件从充电模块迁移至中央控制单元，实际的用户接口 （USB Type-C 插座） 通过专门开发的电缆连接。这将大大减少中控板中的安装空间需求，并可以有效降低充电所产生的不必要热量。

但是在这种情况下，传输距离是有限的，因为在整个电缆长度上会出现一定的电压降，这取决于电流强度和导线横截面。这导致 USB 信号强度大幅削弱，可能在用户接口端已不能满足标准要求。

因此：“远离廉价电缆”

由于横截面小并且电缆结构简单，常规消费电子类转接线通常只能设计最长 1 米的长度。

对于更长的传输距离要求，需要专门为此开发具有适当横截面的导线，以获得高充电电流和高数据传输速率。这种导线对于车内线束布置（从信号源到用户接口）以及车外线束连接（从用户接口到电子设备）都是必要的，因为这两部分的电缆线路构成了整个链路。

为此，USB标准化组织定义了整个传输链路（信号源到输出口）的最大电压降为 250 mV，以确保信号传输的正常运行。只有这样才能保持 USB 规范中所述的信号完整性。

一旦这一点无法得到可靠保证，数据通信将很快出现故障或出现虚充现象，即设备上虽然显示充电过程，但不再为正常的充电过程提供所需充电电流。

通过这样一个经过优化的系统，也实现了在更长距离上的车内线束布置，例如用于数据和充电功能的控制单元与远端用户接口之间的点对点连接。

结论

为了符合最新标准，移动设备的充电电流今后将持续增加。5 A 或最高 20 V 的电源、远高于 1 Gbps 的数据传输速率、以及例如既满足越来越小的装配空间要求又支持兼容模式的其他信号形式等，均是当前所要实现的目标。

目前，很难找到一个可以仅在一根电缆中集成两类功能的连接器系统。

这种基于 USB-C 标准，将成熟的消费电子接口与适于车载环境的塑壳设计相结合的连接器系统，将是未来车辆的理想解决方案。

车载领域的高需求和不断增长的数据传输速率通常不允许“廉价解决方案”。因此，这一座右铭也适用于此：宁可在新的设计中多投入资几分钱，也不能牺牲质量。只有这样才能确保数据链路的持续完美运行。

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