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车用 PDM 产品家族与外部输入扩展
架构已被取代： 用户选定了独立主通信控制器加功能 I/O 模块的方案。下文中"每个 PDM 本地 24 DI 与双 CAN"的安排属于历史内容。当前的 CSV 矩阵已规定每个功率模块零路普通 DI、一路 CAN；对外通信与常规规则执行移交 COM-M。当前的输入合计、归属与失效行为请以拆分方案文档为准。
日期：2026-09-07。状态：产品架构与规格提案。用户要求增加一款 28 输出 / 200 A 型号、一条可扩展的车用 PDM 产品线，以及外部输入扩展。本文延续既有研究任务；它不主张已发布硬件，也不修改受控的船用 P01/P02 规格。
1. 产品家族
采用显式命名：PDM-{功能}{物理输出数}-{总安培数}，其中 L 表示照明 PWM，S 表示稳态开关。硬件版本、电压认证与环境安装等级放在可订购配置中；不要把每个软件选项都编成新产品。
新的 28 输出 / 200 A 型号应理解为更高容量的开关型产品。保留用户对照明/普通负载的分离。在没有照明负载需求之前，不自动增加 28 输出的照明版本。
| 提案型号 | 角色 | 物理输出组合 | PWM / 仅开关输出 | 总输入目标 | 本地 DI / 外部 AI |
|---|---|---|---|---|---|
| PDM-L24-125 | 舱室、氛围与兼容辅助照明 | 20 × 5 A + 4 × 10 A | 24 / 0 | 125 A | 24 / 0 |
| PDM-S24-125 | 通用辅助配电 | 8 × 5 A + 12 × 15 A + 4 × 30 A | 0 / 24 | 125 A | 24 / 0 |
| PDM-S28-200 | 更高同时负载与更多中电流支路 | 8 × 5 A + 12 × 15 A + 8 × 30 A | 0 / 28 | 200 A | 24 / 0 |
机器可读目标：PDM 型号矩阵。两种 24 输出组合沿用先前的功率提案。28 输出组合增加四路 30 A 通道；它并未引入 200 A 的单路输出。三款产品的本地 DI 均保持 24 路：输出数量与输入数量是相互独立的规格。
相应的通道标称值之和为 140 A、340 A 与 460 A。这些都不是总量能力。例如，仅八路 30 A 负载满载就需要 240 A，在 200 A 机型上无法同时运行。选型时必须同时考虑独立输出功能、通道等级、同时电流、安装位置与电压域。
首发产品线：这三款 PDM 加下文两种输入扩展。现有的 Control/接触器接口仍是独立的小电流执行类产品；采集模块不必为了凑齐命名体系而去采集功率输出组。更高电流的开关、电机可逆与 48 V 仍属需求驱动的独立开发。
2. 共用功率契约与 200 A 边界
| 规格 | 125 A 平台 | 200 A 平台 |
|---|---|---|
| 标称功率域 | 一路 12 V 或一路 24 V 直流供电 | 一路 12 V 或一路 24 V 直流供电 |
| 正常工作电压目标 | 9–32 V；详细限值待认证 | 9–32 V；详细限值待认证 |
| 独立电源输入 | 1 路受保护 B+ 馈电；电子部分回流/参考 | 1 路受保护 B+ 馈电；电子部分回流/参考 |
| 提案的连续认证条件 | 外部环境 40 °C、指定封闭机壳、无强制风冷下 125 A | 同一声明条件下 200 A，单独验证 |
| 初步装机负载规划目标 | 100 A | 160 A |
| 12 / 24 V 下的标称输入功率 | 1.5 / 3.0 kW | 2.4 / 4.8 kW |
| 主馈电结构 | 经认证的大电流端子与专用母排结构 | 单独定容的端子、铜排、传感器与热结构 |
| 负载回流 | 外部合格负母排；逻辑回流引脚不通过负载电流 | 同一拓扑，按实际总回流电流定额 |
| 保护 | 协调的电源/馈线与支路保护；逐路电流与热诊断 | 相同功能，按更高的故障/热包络认证 |
100/160 A 的规划目标在提案连续额定值以下预留 20%；这是工程规划选择，不是通用的车用保险丝规则，也不是有保证的启动裕量。实际输入包含控制器自身消耗。保险丝值、线径、端子尺寸与扭矩必须依据所选元件、安装方式与保护协调确定，而不是依据型号标签。
在同样 1 mΩ 的共用路径电阻下，损耗从 125 A 时的 15.625 W 上升到 200 A 时的 40 W，即 2.56 倍。因此 200 A 产品不可能是 125 A 上的软件解锁，也不可能只是在未经验证的电流路径上多加四路输出。大电流输出连接器还必须在已装配连接器的实际温度下满足其分配电流；不得凭连接器系列名称推断 30 A 能力。
S28 的一个示例运行负载分配为 8 × 1 A + 12 × 5 A + 8 × 15 A = 188 A，在计入电子部分之前距输入上限尚余 12 A。这是算术示例，不是热验证，也不是整车负载表。即使硬件通道支持更高电流，逐路跳闸整定仍须保护实际的下游导线。
沿用早前提案中的 PWM 兼容性、平均/有效/脉冲电流之分、开关短路失效保护、感性关断与总量预算要求。连续能力必须在多个相邻通道同时带载的条件下测量。不得从半导体的标称参数推断启动电流倍数或最高温度下的连续电流主张。
车用应用边界
正常电压目标不是冷启动、跨接启动或抛负载的耐受主张。必须定义低于正常范围时的复位/保持、输出状态与恢复行为，并对所选 12 V 与 24 V 车用电源瞬态单独认证。40 °C 的额定条件不能确立发动机舱内的满电流运行；应为每个安装等级公布实测的电流—环境温度曲线。
这些是辅助/车身/照明 PDM 目标。道路照明兼容性、EMC、振动、连接器密封、休眠/唤醒与安装相关的故障行为都需要车规认证。船用产品档案不能确立车规认证，车用变体也不能自动主张船用互操作性。本提案不把发动机关键控制、制动、转向与线控驱动分配给通用远程输入。这些必须保留其专用的工程化控制路径。
3. 外部输入模块
通过安装在开关与传感器附近的带电 CAN 采集节点扩展输入。节点负责调理与采样电气信号；PDM 接收其数值与有效性，并执行自己的本地规则。CAN 传输的是数据，不是负载功率。不要把板级 GPIO/I2C/SPI 沿整车线束延伸当作默认的产品接口。
| 提案型号 | 物理输入 | 模式 / 预期用途 | 附加功率输出 |
|---|---|---|---|
| IO-D16 | 16 DI | 对地干接点；配合适当可配置前端的受保护电池正极/电平输入。按钮、舱门、限位与辅助反馈 | 无 |
| IO-A8D8 | 8 AI + 8 DI | 每路 AI 选择一种受支持的电压/电阻/电流环模式。压力、温度、水舱与位置检测，外加本地触点 | 无负载输出组；若保留 Sense 报警继电器，仍需单独规定 |
机器可读目标：输入扩展矩阵。候选的四通道脉冲捕获模式与 IO-D16 的 DI13–16 复用：四路全选后为 12 路普通 DI + 4 路脉冲输入，而不是 20 路物理输入。其电气传感器类型、速率与时序精度需要认证；它不是发动机曲轴/凸轮解码器。
对于 IO-A8D8，0–5 V、电阻式与 4–20 mA 是八路 AI 上各自互斥的模式，不等于 24 路 AI。电阻输入可以支持经批准的温度传感器曲线，而无需单独的传感器 SKU。逐通道的模式硬件、标定、开路/短路检测与输入保护，都必须针对所支持的传感器范围加以验证。
需提供本地稳压的传感器激励与指定的传感器回流。现有 Sense 的 5 V / 150 mA 目标是起始预算，不是每引脚 150 mA，也不是新的实测额定值。有源传感器消耗与电阻式激励必须落在总供电能力之内。电流环模式还需要经验证的环路供电/顺从电压预算；标称 12 V 的整车馈电并不意味着起动期间仍有稳压 12 V 的传感器输出。传感器信号应回到采集节点指定的参考点，使大电流负载回流远离传感器布线。
两类节点都需要各自受保护的 12/24 V 馈电与声明的回流方式。只有在明确规定引脚定义、导线与总电流额定值的前提下，小功率 B+/回流才可与 CAN H/L 共用一个线束连接器。不得让远端节点的唯一唤醒电源，依赖于它自己本该去接通的那路输出。应评估 CAN 唤醒与单独布线的点火/唤醒路径，并核算全部节点在驻车状态下的总电流。
4. 连接与本地执行
这是逻辑数据流图。物理实现应采用线性双绞主干、短分支与两端 120 Ω 端接，而不是逻辑图暗示的无源多臂星型。中间节点关闭端接。为每个节点分配唯一的调试身份；重复 ID 必须被检出，而不是产生不可预测的绑定。物理长度/分支限制取决于所选收发器、比特率与线束验证。
目标是每个 PDM 上有两个独立的 CAN 控制器/收发器：CAN-A 用于 PDM/输入的专用网络，CAN-B 用于明确集成的整车/ECU 网络。它们是两个接口，不是同一条总线的冗余副本。应按所连接的地域定义电气隔离/共模限值；仅有第二个端口并不提供隔离。
现有项目的专用 CAN FD 配置目标为仲裁段 500 kbit/s、数据段 2 Mbit/s。可将其保留为候选家族配置。整段采用 Classic CAN 500 kbit/s 的配置可以支持较低速率的输入扩展与经认证的第三方设备；但不得把 FD 帧发送到含有仅支持 Classic 的不兼容节点的网段。CAN 线缆与比特率一致，并不等于应用协议兼容。ECU/J1939/其他协议映射属于 CAN-B 上特定受支持的配置，而不是自动的 CAN 到 CAN 桥接。
本地绑定示例：IO-D16 #03 / DI05 -> 辅助请求 -> PDM-S28-200 / OUT09。先调试节点身份与通道模式，选择瞬动/自锁行为，设定负载/保护限值，定义输入不可用时的行为，然后把绑定存入 PDM 的非易失配置。配置完成后，PDM 无需 Hub、显示器或云端即可执行。输入节点发布观测值；它不得通过下发任意负载命令来绕过 PDM 的互锁或功率保护。
与当前 Sense 契约相比必须做的变更
受控的 P02 Sense 规格当前只赋予 Sense 本地报警与最长一秒的遥测，不直接拥有 Core 输出。这并不是现成的快速远程开关契约。本提案增加了PDM 侧的订阅与规则执行契约，并在必要处增加更快的输入发布配置。现有 Sense 报警行为保持本地化；要兼容复用，需要固件/模式与电气验证。在该集成实现并测试之前，不得宣传现有 Sense 即插即用兼容。
5. 输入有效性、延迟与扩展限制
| 项目 | 提案的初始契约；待验证 |
|---|---|
| 绑定键 | 调试分配的节点身份 + 通道 + 模式/模式版本；保留设备序列号与启动/会话信息 |
| 数字更新 | 每 20 ms 以及在接受变化时发布去抖快照；对事件突发做限速 |
| 普通开关响应 | 在声明的最大工作负载下，从接受去抖事件到 PDM 输出命令目标不超过 50 ms；不含执行器机械时间 |
| 模拟更新 | 普通车身/监测传感器 100 ms；不主张适用于发动机控制回路 |
| 数字来源失效判定 | 200 ms 内没有新的递进采样，或出现显式故障时立即标记为无效 |
| 模拟来源失效判定 | 500 ms 内没有新采样，或出现显式故障时立即标记为无效 |
| 报文完整性 | 在 CAN 链路 CRC 之外，还需版本化帧定义、序列递进、有效性标志、节点/会话处理与接收时龄检查 |
| 短按事件 | 在本地捕获已接受的边沿；有界的事件排序/排队必须能检出间隙/溢出，而不是在快照之间悄悄丢失一次按下/释放 |
| 丢失响应 | 按功能选择：抑制新启动、进入定义的 OFF 状态，或在负载允许时做有界保持/降级；绝不把过期数据无限期当作有效 |
| 恢复 | 对不得自动重启的功能，要求新的兼容输入并显式重新使能；节点重启后不得重放旧的按键边沿 |
| 初始扩展包络 | 在给定流量与线束条件下，认证每个专用网段最多 8 个输入节点；这是设计目标，不是 CAN 协议上限 |
来源心跳无法验证某个已冻结的单项测量值。PDM 必须跟踪递进的通道快照。提案中的通用超时适用于普通辅助功能；需要更短保证响应或独立故障隔离的功能，仍应保留在专用本地路径上。
一个基于 500 kbit/s Classic CAN 的保守规划示例：每个混合节点每 20 ms 发送一帧数字、每 100 ms 发送三帧模拟、每 250 ms 发送一帧状态。三帧模拟允许在每个八字节帧中放入三个 16 位数值加序列/有效性字节。即每节点 50 + 30 + 4 = 84 帧/秒。按每个扩展八字节帧假设发送 160 位计算，八个节点在不计额外事件、重传、PDM 遥测、配置与升级之前，占用 107,520 bit/s，即 21.504%。这是流量估算，不是实测延迟界限。在宣称八节点包络之前，必须完成整条总线的分配并验证仲裁/最坏延迟；运行控制期间应限制批量配置/升级流量。
CAN 采集是成熟做法，但接收方必须实现约定的映射与失效语义。Haltech 在其自有系统中明确禁止把发动机关键功能分配到 CAN I/O，这说明远程采集并不是对所有本地布线的无限制替代。厂商功能限制说明。
6. 配置示例与产品线成长
| 配置 | 物理本地 + 远程输入 | 功率输出 / 总额定值 |
|---|---|---|
| 一台 S24 + 两台 IO-D16 + 一台 IO-A8D8 | 24 + 32 + 8 = 64 DI，另加 8 AI | 仍为 24 路输出 / 125 A |
| 一台 S28 + 两台 IO-D16 + 一台 IO-A8D8 | 同样 64 DI + 8 AI | 仍为 28 路输出 / 200 A |
| 一台 PDM + 八台 IO-D16 | 24 + 128 = 152 DI，且无共用 DI 被分配为脉冲模式 | 仍为该 PDM 自身的输出/电流能力；八节点运行待认证 |
一个物理远程输入可被多条 PDM 规则消费，但在系统输入清单中只计一次。扩展增加的是信号，不会提高 PDM 的电流或输出数量。增加一台 PDM 就是增加一个独立受保护的功率节点；在没有显式设计并认证的均流模式之前，不得并联其输出以获得更大通道。
三条成长路径应分开：用 PDM 型号选择更多输出/电流能力；用 IO 模块增加分布式触点/传感器；通过显式协议配置接入受支持的网络设备。这三条路径共享配置工具与信号语义。
每份设备能力记录都应声明型号/版本、电压与环境认证、总电流/降额、逐通道电流/模式、物理 DI/AI/脉冲复用、传感器供电限值、固件/模式版本与受支持的总线配置。Studio 应消费这些记录，而不是从型号后缀推断功能。在实现之前，这些 CSV 只是提案数据，不是可执行的设备清单。共用的软件/控制架构并不意味着 125/200 A 功率板相同，也不意味着机壳已经兼容。
7. 一手来源核查与交付状态
| 来源 | 已核实的观察 | 含义 / 限制 |
|---|---|---|
| ECUMASTER PMU-24 DL | 24 路高边输出，总连续 170 A；10 × 25 A、6 × 15 A、8 × 7 A；两个 CAN 接口；6–22 V 工作范围 | 通道数与总电流相互独立。这个 6–22 V 的对照产品并不能认证 24 V 的设计 |
| ECUMASTER CAN Switch Board V3 手册，pp3–6 与 10–12 | 八路开关与八路模拟输入、CAN 布线/端接、可配置报文 ID、开关位图与心跳计数器 | 具体的远程输入先例；不是直接的 24 V 器件推荐，也不是我们的协议规格 |
| Haltech IO16 手册 | 六路模拟、四路脉冲输入与六路半桥输出；唯一设备 ID；其支持的 ECU 配置允许两台 IO16 | 名为 IO16 的产品并不意味着 16 路输入；扩展上限因产品而异，不能照搬为我们的上限 |
| Haltech 复用 CAN 协议 | 有文档记录的输入/输出共享协议可覆盖多台设备 | 除了 CAN 连接器之外，还必须有可复用的应用层定义 |
来源核查于 2026-09-07。厂商特性可为架构提供参考；但没有一项能验证我们的电流组合、认证温度、扩展延迟或兼容性。
本交付物的验证限于文档/数据一致性与算术。硬件、固件、总线时序与整车环境测试仍未完成。受控的 Core S/M/HD 与 Sense 文档保持其现有草案定义；本提案界定的是一条独立的车用产品线，以及采纳所需的明确固件/接口工作。早前的船用来源计数与待决的 46 通道平台研究均未被悄悄覆盖。