主题
早期的通用模块游艇配电备选方案
照明容量已重新打开: 照明需求修正与 50 m 来源评审推翻了"早前馈电级照明分配已确立完整调光需求"的说法。Light8 及相关安装数量属于未验证的候选,不是冻结的建议。27 组研究遗漏了下游本地分组;只应作为历史性的供电分配练习保留。
日期:2026-09-07。状态:已被取代的建议;作为对比备选保留。范围:24 m 以下游艇的常规 12/24 V 辅助配电,以存档样本为界。新的电气数值是工程目标,不是已测试的额定值。本提案在架构建议上取代早前需求分析的第 7 节;受控产品规格尚未采纳。
用户随后倾向于专用模块。当前建议为功能化模块家族;下文的统一 Core 目标与计算作为对比保留。
1. 早前推荐的方案
首发一款 Core 22 功率/控制模块与一款 Sense 8+8 采集模块。在普通直流分区使用同一 Core 硬件;在采用独立配置与机壳边界的前提下,也用它对外部交流设备做 SELV 控制。关键自主回路与大电流电机路径保留在明确排定的外部保护/控制组件中。使用现有的 Hub 与 Key/接口产品;它们不计入这里统计的两款配电模块设计。
本次常规首发不推出 S22、M46 与 HD 三款独立功率设计。在实际项目与认证证明其必要性之前,把 46 通道 / 200 A 平台保留为后续项目选项。这是推迟其上市的建议,不是改变 PLAN-024 的状态,也不是宣称该平台已被否定。
优化目标按序为:保持供电/故障边界与必需功能;最小化首发功率板种类;在固定分区内最小化装机节点数;再减少闲置通道容量。这在所评估的候选中产生一个优选设计。若无供应商报价、安装距离、船队构成、销量与实测负载,就无法确定真正的最低全生命周期成本。
2. 模块规格目标
| 资源 | Core 22,通用直流/控制硬件 | Sense 8+8 |
|---|---|---|
| 独立电源输入 | 1 路正极直流馈电加回流;一个声明的 12 V 或 24 V 供电域 | 1 路带熔断直流馈电加回流,取自必须维持其本地报警运行的那个域 |
| 受控输出 | 22 路高边输出:6×30 A + 16×15 A | 无负载功率输出组 |
| 总连续目标 | 100 A,取决于机壳、连接器、环境与占空比认证;通道额定之和为 420 A,不可同时满载 | 沿用现有低功耗采集预算;不是配电母线 |
| 物理数字输入 | 24 DI,支持正极/对地触点模式并配兼容输入保护;24 路可同时使用 | 8 DI,可同时使用 |
| 外部模拟输入 | 0;不在每个功率节点上重复配置水舱/传感器前端 | 8 AI;每引脚可选电阻、电压或电流环模式。各模式共用同一路 AI,不是额外通道 |
| 内部遥测 | 逐路输出电流、输入母线电压、总电流与温度;不占用外部 DI/AI | 供电电压与温度;与八路外部 AI 相互独立 |
| 照明 PWM 组 | 8 路:2×30 A + 6×15 A,包含在 22 路之内;亮度可独立控制,改作他用时具备真正的稳态 ON/OFF 模式 | 无 |
| 普通 ON/OFF 组 | 14 路:4×30 A + 10×15 A,包含在 22 路之内;不接受亮度或占空比命令 | 无 |
| 脉冲/线圈模式 | 任何合适的输出,需具备感性能量额定、有界脉冲时长与本地互锁;仍计入 22 路之内 | 保留一路现有的本地报警继电器/蜂鸣功能;额定值与触点接口仍由 P02 规定 |
| 直接可逆桥 | 首版功率级为 0。保留家电控制器或合格的外部可逆接触器 | 无 |
| 通信 | 沿用内部 YBO CAN 架构;Hub 负责配置/可见性,本地规则负责调试后运行 | 沿用 YBO CAN;可选 N2K 配置仍需单独认证 |
| 唤醒 | 复用已声明的 DI/CAN 唤醒功能;"唤醒"标签不增加通用输入计数 | 沿用现有唤醒行为;脉冲采集使用已声明的 DI 资源 |
100 A 的总量目标是提议的重新设计目标,只有在采纳本架构时才替代早前 S/M 的 80 A 暂定目标。它为样本中 70–100 A 的分区馈线等级提供了一个整数化的调试包络,但馈线的保护额定值并不能证明 100 A 的连续负载或热能力。若实测需求超过已认证的总量,应拆分负载组或选择工程化的外部馈电方案。100 A 的输入目标绝不授权在缺乏协调的情况下使用更大的上游保险丝。
H01–H06 是 30 A 级输出,L01–L16 是 15 A 级输出。H01–H02 与 L01–L06 支持照明 PWM;H03–H06 与 L07–L16 仅支持普通 ON/OFF。 两组合计 22 路输出;PWM 通道不是额外输出。未使用的 PWM 能力位置,在负载认证后可以稳态 ON/OFF 模式服务普通负载。所有位置都支持经适当认证的更低保护整定;一条 5 A 回路不会因为硬件能承载更多电流就变成 15 A 保护回路。确切的时间-电流曲线、导线保护与短路行为必须经过认证。不假定可通过这些通道并联输出或为电池充电。
选择 24 DI 解决了两个有据可查的适配问题:Bavaria 的 17 个有效盘内命令加 3 个预留命令,以及交流参考的 21 个采集状态加 3 个预留。它避免了仅仅因为旧 S 只有 13 DI、上一个候选只有 16 DI 就再装一个传感器节点。但这并不证明整船恰好需要 24 路输入。
Sense 安装在存在物理传感器或远程报警触点的位置。不要自动为每个 Core 配一个 Sense。八种模拟模式总共对应八个物理通道。若某传感器已可通过经批准的网络路径获得,就不需要重复的本地 AI。通过 AI 采集电池电压需要合适的调理接口;Core 的本地电压读数只描述它自己的馈电。
照明 PWM 与普通开关是不同功能
用户明确:照明需要 PWM,普通控制需要 ON/OFF。因此分配把提议的可调光照明组记为 pwm_lighting,把普通设备/控制器供电记为 on_off。这是改装设计要求,不是"原始常规图纸已经使用 PWM"的证据。
| 组 | 引脚 | 功能契约 |
|---|---|---|
| 照明 PWM | H01–H02:30 A 级;L01–L06:15 A 级 | 亮度设定、开/关与可选渐变;八路可同时独立控制占空。每个通道也可改配为稳态开关 |
| 普通开关 | H03–H06:30 A 级;L07–L16:15 A 级 | 仅 ON/OFF,用于泵、风机、电子设备、控制器供电与线圈;不隐含电机调速 |
| 有界线圈脉冲 | 为线圈接口配置的合适通道 | 一次性定时 ON 后 OFF 的命令,与重复性的照明 PWM 不同;电流、感性能量与反馈必须认证 |
即使物理输出恰好支持 PWM,配置也必须拒绝对普通负载配置下发亮度/占空命令。在 ON/OFF 模式下,ON 表示稳态导通、OFF 表示断开;它不表示运行低频占空周期。未经单独认证的功能,不得把照明的渐变/软启动配置复用到电机或接触器上。
对照明配置,目标是:归一化的亮度命令,具备真正的 OFF 状态与稳定的全亮状态,逐通道独立占空控制,以及定义的最低稳定调光档位。PWM 频率/配置、有效分辨率、边沿行为、可闻噪声、闪烁、EMC 与热限值都需要灯具/驱动器与板级认证;不得从直流标称值推断通用频率或满电流 PWM 额定值。兼容供电侧 PWM 的灯具,与带独立逻辑调光输入的驱动器,需要不同接口。后者需要自己经过认证的驱动/控制接口与修订后的通道预算。Hella marine 为其 PWM 调光器明确列出兼容灯具;这里同样必须记录兼容性。厂商 PWM 调光器参考。
本提案中,航行/锚/蒸汽灯保持稳态供电与本地工作模式选择;不自动为其分配亮度控制。由控制器供电的探照灯在其接口规格确定前同样保持稳态供电。这把"照明调光"与"保留专用控制的灯具"区分开来。
| 所涉分区 | 提议 PWM 组数 | 普通 ON/OFF 组数 | 15 A 以上的 PWM 组数 |
|---|---|---|---|
| C238 主盘 | 4 | 9 | 0 |
| Oceanis 主盘 | 3 | 9 | 0 |
| Bavaria 主盘 | 4 | 13 | 2 |
| S358 驾驶台/艏部 | 3 | 15 | 0 |
| S358 驾驶舱/辅助 | 4 | 13 | 1 |
| S358 舱室 | 2 | 7 | 0 |
| Bertram 24 V 飞桥 | 1 | 10 | 0 |
| Bertram 沙龙 | 4 | 7 | 0 |
| Bertram 前部 | 2 | 10 | 0 |
| 合计 | 27 | 93 | 3 |
先前"仅小电流"的八个 PWM 位置,无法保持 Bavaria 两个内舱灯组与 S358 水下灯组的 20 A 保护包络。修订后的两个大电流 PWM 位置,在所涉分配中解决了这一通道等级不匹配问题。每个提议分区最多使用四个 PWM 组;保留八个可用位置作为设计余量与可复用的稳态开关。但这并不保证在把一个分组拆成多个可独立调光分区之后仍有容量。RGB 每种颜色占一个受控颜色通道,直驱 RGBW 再加第四个;独立的照明控制器则有其自身的接口预算。
完全自动化的交流示例需要 18–21 路普通控制。它们使用 14 个仅开关位置,加上 4–7 个显式配置为稳态开关或合格单次线圈的、原本具备 PWM 能力的空闲位置。它们不会把照明 PWM 施加到接触器线圈上。
3. 电气架构与保留模块
从 BANKS/PROTECT 引出的箭头表示逐域的独立回路,不表示各电池组之间存在共享连接。一个模块不能同时承载 12 V 与 24 V 的输出组。标称电压相同也不允许合并主机、服务或关键电池域。CAN 的隔离/接地必须保持安装现场的域边界,不得产生意外的电源回流路径。
| 功能组件 | 实现方式 | 为何保持独立 |
|---|---|---|
| 普通直流配电 | 重复使用 Core 22 节点 | 备件、固件与安装流程统一;走线按物理分区 |
| 关键配电 | 现有或工程化的带熔断配电、本地浮子/压力/控制逻辑、隔离监测 | 软件休眠、Hub 丢失或某个普通节点故障,都不得使自主通路失效 |
| 大负载配电 | 适当额定的熔断/断路器、隔离开关、接触器/原厂控制器与可选电流遥测 | 样本中的 40/50/60/70 A 路径超过 Core 的 30 A 通道上限;电机浪涌与故障能量需要单独认证 |
| 交流配电 | 外部按区域/负载定制的保护、转换设备与支路开关;Core 读取隔离状态并驱动 SELV 接口 | 避免把交流负载电流或裸市电测量引入 Core/Sense;电源拓扑决定互锁方式 |
这些外部组件是真实的安装范围与成本。它们既不算免费功能,也不是"消失了的 Core 通道"。分配 CSV 显式保留了每一条被排除的已分配路径。即使改装项目保留原有硬件,新造船项目仍需关键/大负载组件的 BOM。
保留的原厂起锚机、调整片、座椅或雨刮控制器,获得其受保护供电与既有本地命令。若要增加远程上/下、限位反馈或归位逻辑,则需要额外排定的 DO/DI 与互锁。一路供电输出的分配并不能实现完整的远程运动控制。基础提案提供的是电气管理;完整替换家电控制器属于另一项回路设计工作。
4. 可复现的候选对比
输入为 251 条证据清单。本研究从 V01/V02/V03/V05/V06 中选出 151 条已分配的直流负载/控制路径。Lagoon 相互冲突的图例被排除。在这 151 条路径中,120 条分配给 Core,31 条保留在外部,未删除、合并或重复任何来源记录。
本概念研究中,V01/V02/V03 各使用一个已调查配电盘边界。S358 使用三个提议的物理区域;那是设计假设,不是已证实的线缆走向或电池馈电边界。Bertram 保留图示的三个 24 V 分区盘,并把小型 12 V 音响盘保留在外部。每个普通分区至少预留两路备用输出;在适用处保留 Bavaria/前部/沙龙盘更大的预留量。预留不是额外的装机负载。
每个对比候选具有 ceil(通道数 / 4) 路 30 A 输出,其余为 15 A。这些假想的配置用于隔离"规格/电流等级"的取舍;它们不是旧的 S/M 额定值,也不是厂商规格。节点不能跨越那九个固定分区合并。六候选对比只筛查数量与逐路保护等级。现在另有一份分配专门核验所选 Core 22 的照明 PWM 能力。不隐含任何总电流、装机灯具兼容性、完整物理输入或线束方面的认证。
| 候选 | 功率板设计数 | 五船研究中的节点数 | 已装配输出位置 | 已用 | 未用(含预留) | 利用率 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 统一 16 | 1 | 12 | 192 | 120 | 72 | 62.5% |
| 统一 22 | 1 | 9 | 198 | 120 | 78 | 60.6% |
| 统一 24 | 1 | 9 | 216 | 120 | 96 | 55.6% |
| 统一 32 | 1 | 9 | 288 | 120 | 168 | 41.7% |
| 统一 46 | 1 | 9 | 414 | 120 | 294 | 29.0% |
| 混合 16 + 22 | 2 | 9 | 162 | 120 | 42 | 74.1% |
这些是五个独立船例的合计,不是一艘船,也不是按市场加权的船队。统一 22 相对统一 16 减少三个节点,代价是多装配六个输出位置。在这些固定分区下,统一 24/32/46 并不能减少节点。16+22 家族的通道利用率更好,但增加了一款功率设计以及认证/库存负担。这正是首发推荐单一 22 输出设计的原因——而不是把它说成数学上最便宜的硬件。
为便于透明的成本敏感性分析:设 F 为每个功率节点的固定装机成本,H 为每个 30 A 级的增量成本,L 为每个 15 A 级的增量成本。在简化的可加模型下,统一 22 相对统一 16 的成本变化为 -3F + 6H;当 F > 2H 时 22 更便宜。在本研究范围内,混合 16+22 相对统一 22 节省 12H + 24L,但尚未计入其额外的设计、认证、备货与服务成本。这些是符号化的盈亏平衡条件,不是报价或实测节省。额外的节点布线、连接器规模与热设计重构可能使成本呈非线性。具备 PWM 能力的功率级还有开关损耗/滤波/驱动成本,这一简单的电流等级对比并未计价;它无法按最终 BOM 成本对已认证 PWM 的备选方案排序。
当第二款较小功率 SKU 的预期装机节省超过其摊销的开发/支持成本时,再重新评估它。当实测的同域分区在含预留的情况下需要超过 20 路已分配输出,且更大的节点能在不扩大到不可接受的失效域的前提下降低安装成本时,再重新评估更大的节点。这两个决策都不应仅与船长挂钩。
5. 与来源关联的船只配置
| 样本 / 覆盖边界 | Core 22 直流节点 | 各节点已分配输出 | 保留在外部的已分配路径 | 传感器/输入配置 |
|---|---|---|---|---|
| C238,pp93–94 | 1 | 主盘:13 / 22 | 4 条:起锚机电机、音响记忆、自动与手动艉舱底路径 | 有效驾驶台 11 DI;含预留触点 13;在可选浮子监测场景下 14。仅在确有传感器需求时配 Sense |
| Oceanis 361,p21 | 1 | 主盘:12 / 22 | 该盘清单内无;盘外的重型/关键路径不在普查范围 | 12 路盘内使能 DI,含预留 13。传感器数量未定 |
| Bavaria 44,p25 | 1 | 主盘:17 / 22;五个通道需 >15 A 等级 | 该盘清单内无;起锚机大电流供电另计 | 含预留共 20 路盘内 DI,可纳入 24。若选用兼容的替代采集方案,1 个 Sense 覆盖图示的两个水舱传感器 |
| S358,p147 | 3 | 驾驶台/艏部:18;驾驶舱/辅助:17;舱室:9 | 11 条:两条 >30 A 路径,加保守保留的九条泵/报警/仪表路径 | 每个新分区最多 24 路物理 DI;实际命令/反馈分配仍需线束调查。Sense 按实际传感器/远程报警位置配置 |
| Bertram 700,pp396–398 | 3(24 V) | 飞桥:11;沙龙:11;前部:12 | 16 条:两条重型支路、八条关键路径、三条 12 V 音响支路与另外三个音响熔断 | 保留 12 V 音响盘与独立的关键电源取电点。输入/传感器节点按实地调查确定 |
| Lagoon 450S | 未冻结 | 图示 22 个断路器位置与 24 行图例冲突 | 重型/充电/关键范围同样需要核对 | 不臆造模块数量;需修正图纸或船体实地调查 |
S358 的泵/报警/仪表组按保守方式保留;本研究并不确立那九条路径全部常供。任何既有的自动/手动馈电都未被合并。航行模式与家电控制的功率路径保留下游本地选择,因此该分配不会悄悄产生额外的独立开关灯具或可逆执行器。
所列节点数是有条件的通道分配,不是可直接安装的物料清单。若经核实的供电域、走线、连续电流或输入布置有要求,应增加节点。大负载与关键硬件、外部控制器、交流设备、Hub、按键面板、连接器与线束均不含在直流节点这一列内。
用同一 Core 22 做交流控制
| 交流设计工况 | Core 控制节点 | DO 预算 | DI 预算 | 范围 |
|---|---|---|---|---|
| 仅监测 | 若现有输入容量位置合适则不需额外节点;否则按需增加 Sense | 无 | 实际电源/辅助触点 | 不隐含自动转换或支路开关 |
| 由 S358 推导的两电源 / 14 位置完全配置自动化 | 1 个专用 Core | 14 路支路命令 + 2 个保持接触器 + 2 个请求接口 = 18 / 22 | 14 路反馈 + 2 路电源在位 + 2 个转换位置 + 3 路预留 = 21 / 24 | 假定的双接触器设计,不是手册的竣工控制线束 |
| 现有三电源 / 16 支路参考 | 1 个专用 Core | 16 + 2 + 2 = 20 / 22;若加第三个保持接触器则 21 / 22 | 16 + 3 + 2 + 3 预留 = 24 / 24 | 若第三个接触器同时增加反馈,则占用一路 DI 预留或重新排布。可选版本尚余一路 DO |
这避免了旧参考中"S 加三个 Sense、却闲置 24 路模拟通道"的做法。用完整功率级去驱动小电流线圈,是有意用元件利用率换取统一的首发设计。当销量足够时,更便宜的专用控制板可能变得合理;此处不主张任何有报价支撑的全生命周期成本优势。Core 由专用的受保护 SELV 控制馈电供电;它不承载市电。电源在位信号需要隔离接口,请求触点可能需要中间继电器,支路反馈必须描述真实状态。没有反馈时,切换/脉冲命令无法确立最终状态。转换互锁必须独立于 Hub 或软件而保持有效。
外部交流组件按电压、电源拓扑、极数、故障保护与负载额定值选型。特别是 S358 图纸包含两条 30 A 空调支路;早前 6–16 A 的支路 BOM 不能直接照搬。为线圈供电并不等于认证了交流接触器、其机械互锁或转换拓扑。
6. 运行行为与输入
| 功能 | 要求的本地行为 | 资源后果 |
|---|---|---|
| 自动舱底 / 高水位 | 保持独立的自动与报警通路;采集须隔离以避免反灌 | 监测触点是可选的额外 DI,不能替代自主泵控 |
| 航行灯 | Hub 丢失后本地模式控制仍然有效;采集到的模式状态与接线一致 | 保留模式开关意味着一路供电可服务多根导体。要实现直接的独立模式切换,需要额外输出并修订分配 |
| 泵/控制器供电 | 本地压力/浮子/时序控制器保持权威 | 每个保留分组一路供电输出;更换控制器需要重新普查负载/命令 |
| 运动设备 | 不得未经命令自行重启;本地停止/互锁有效 | 若引入远程方向命令则额外占用输出/DI;不存在隐藏的 H 桥容量 |
| 交流电源/支路 | 基于反馈的状态、有界脉冲、外部互锁 | 电源/转换/支路触点独立于电源输入数量做预算 |
| 报警节点 | 无 Hub 时本地报警仍可用;单独维持的馈电 | Sense 提供自身的本地报警功能;不假定无 Hub 时可由 Sense 直接驱动 Core |
交付调试时,为每项资源与供电域公布 已装 / 已用 / 预留 / 可用。对每个分区,DI = 采集的命令 + 报警/浮子信号 + 设备/接触器反馈 + 预留。AI 按物理采集的传感器及其选定接口模式计数。模式设置、输出电流遥测、网络 PGN 与界面按钮都不产生额外的物理通道。
尽量为每个普通硬线分区预留两个兼容的输出槽位与两路 DI;保留项目明确要求的更大预留。交流部分使用上文的显式预算。一路备用的小电流输出无法满足未来的大电流负载。预留容量只有在相应的电压与供电域内才有意义。
7. 与先前提案的对比
| 先前提案 | 优化后的建议 | 理由 |
|---|---|---|
| S22 + M46,HD 独立 | 首发统一一款 Core 22;推迟 M/HD 差异化 | 减少功率板种类与备件;所涉分区并不需要各配 46 通道 |
| S:8×25 + 10×10 + 4×5 A | Core:6×30 + 16×15 A | 六个较大电流位置可覆盖已分配样本中最繁忙的分区并留一路备用;15 A 级位置避免衍生 5/10 A 的硬件分档 |
| S16 DI;M48 DI | 统一 24 DI | 在一个节点上同时容纳 Bavaria 的盘内控制与完整的交流参考采集预算 |
| M 含采集与桥式资源 | 外部 AI 集中到 Sense;首发 Core 不含直接桥式硬件 | 避免在每个分区重复传感器电子与直驱电机的复杂度 |
| S/M 80 A 暂定总量 | 100 A 认证目标 | 新包络需要重新做热与连接器验证;不是沿用供应商宣传 |
| 交流用 S + 三个 Sense,或大号 M | 同一 Core 22 配专用交流控制配置 | 20/21 路 DO 与 24 路 DI 恰好容纳,无需闲置的模拟扩展 |
六个 30 A 级是基于"某分区中最多五条 >15 A 已分配路径"作出的目标选择;它不是统计意义上的船队最大值。若此类路径超过六条、总量超过 100 A 或存在特殊电机行为,则需拆分或采用工程化功率级。首发目标并不认证与标称电流以下每一台泵、灯具或控制器的兼容性。
8. 证据核查与下一步实现范围
一项独立的市场交叉核查支持"把小型分布式节点作为可行架构":Maretron 公布了一款 16 输出、混合电流等级并结合开关/传感器采集的模块。这证明了产品品类的可行性,而不是我们的目标额定值或成本。其 35 ft 示例有意区分常供模块与随休眠切换的模块。CLMD16 厂商页面、35 ft 厂商系统示例。查阅于 2026-09-07;这些网页来源是佐证核查,不计入 251 行的船只清单。
此处已核实:每条选定来源路径恰有一种处置方式;120 条已分配输出全部落入各分区 22 个目标位置之一,其中含 27 个提议的 PWM 照明组与 93 路稳态 ON/OFF 供电;大电流 PWM 级的数量与已记录的预留量均可容纳;对比算术可复现;两种交流控制预算在其陈述的接口假设下符合 22 DO / 24 DI。来源 PDF 未作改动。不主张任何热、线缆、环境、元件或完整物理触点方面的认证。
若采纳本架构,受控文档的变更集为:P01 Core 与设计附录的语言对、受影响处的 P02 Sense 定义、P04 交流接口/参考设计对、治理性 PRODUCT-PLAN 对,以及相应的资源/连接器引用。保留无关工作。更新生命周期描述,使统一 Core 取代首发的 S/M 拆分,并把待决的 46/200 平台显式标为推迟而不是悄悄取消。不得把旧的价格、机壳尺寸或元件兼容性当作已验证事实沿用。
在发布硬件规格之前,须具备:引脚级的资源/连接器映射、负载/保护协调、总量目标下的机壳热测试、电机/LED/线圈兼容性、失效状态与手动越权设计、域隔离/接地评审,以及按项目定制的关键/重型/交流组件清单。这些是来源手册中仍然缺失的具体工程交付物,而不是现在就臆造更多通道的理由。