在电动化与智能化浪潮的推动下，汽车的定义正经历着深刻的变革，从传统的机械驱动逐渐转变为智能终端。与此同时，新能源汽车的安全问题也日益受到关注，相关法规不断升级。GB 20072 - 2024 明确规定，碰撞发生后车门应处于解锁状态，这使得碰撞后解锁功能从以往的 “技术亮点” 转变为新能源汽车的 “准生证门槛”。而实现这一功能的关键底层硬件 ——CPM（Crash Power Module，碰撞解锁模块），也从鲜为人知的冗余设计，成为了新能源汽车安全链上至关重要的一道 “保险丝”。
架构解读 目前，行业主流的 CPM 架构是作为独立模块工作。在车辆正常行驶时，DCU 控制门锁；而当发生碰撞导致 KL30 断电时，CPM 则承担起解锁的任务。这种方案具有灵活度高、兼容性强的优点，并且一个模块就可以实现全车解锁，性价比显著。
为了确保 CPM 模块在极端工况下能够可靠运行，它通常被布置在车辆的安全区域，例如副驾座椅下方。这样的布置方式使得模块独立于整车碰撞能量传递路径，能够有效规避事故冲击，保障其在关键时刻发挥作用。
CPM 模块采用冗余供电 + 控制解锁的架构，具体如下：
冗余供电模块（Super Cap + Charge + Discharge + AFE）：该模块由超级电容、充放电回路及均衡电路组成，其主要功能是在紧急情况下为系统提供稳定可靠的能量支持。在常规工况下，模块会对电容进行智能充放电管理与电压均衡，确保电容始终处于可用状态，以便在主电源失效时能够提供足够的能量完成解锁操作。
超级电容具有诸多突出优势，如容量大、瞬时放电能力强、充放电循环寿命可达百万次以上，同时还具备寿命长、可靠性高等特点，因此被广泛应用于 CPM 模块冗余供电的储能元件。单体超级电容的额定电压通常为 2.5V 或 2.7V，在实际应用中需要通过多节串联来提高电压等级。在串联使用过程中，必须严格确保每节电容两端的电压不超过其耐压上限，因为长期过压不仅会缩短电容寿命，严重时甚至会导致电容损坏。所以，系统需要对串联电容组进行电压监测与均衡控制，以保证其安全稳定运行。
当前主流车型通常需要驱动 6 个锁闩，并且具备连续解锁 2 至 3 轮的能力。完成全部解锁任务后，系统电压要求仍能维持在 9V 以上，这对超级电容的串数及充放电系统的设计提出了更高的要求。目前行业主流方案采用 3 至 5 节容量为 25F 或 35F 的超级电容，根据系统需求主要衍生出以下三种典型拓扑结构：
Buck + Boost 拓扑：Buck 充电（MPQ885X），Boost 放电（MPQ3910A）。该方案适用于电容节数较少且对输入电压范围要求不高的场景。电容数量少有助于降低成本，但需要依赖具有较强升压能力的 Boost 电路来保证解锁电压的稳定性。
Buck - Boost 拓扑：Buck - Boost 充电（MPQ923X），超级电容（Super Cap）直接放电。该方案适用于电容节数较多的场景，能够直接提供足够高的解锁电压。充电部分采用 Buck - Boost 拓扑，支持宽输入电压范围和恒流恒压（CC - CV）充电策略。
Buck - Boost + Boost 拓扑：Buck - Boost 充电（MPQ923X），Boost 放电（MPQ3910A）。该方案在前两种方案的基础上进行了优化整合，兼顾了充电灵活性与放电电压调节能力，适用于不同电容节数的应用场景，具有较强的平台化拓展能力。
控制解锁模块（MCU + SBC + HSS）：该模块由 MCU（Microcontroller Unit，微控制器）、SBC（System Basis Chip，单板计算机）和 HSS（High Side Switch，高边开关）组成，主要负责系统状态监测与解锁驱动。在整车正常运行过程中，模块会实时监控超级电容的充放电状态，通过 AFE 对电容进行均衡。当检测到电容电压不足时，会自动接通充电回路进行补充；同时持续监测放电回路，确保其能够可靠导通。此外，该模块还负责电容健康状态的诊断，以保障冗余供电的有效性。当接收到碰撞或气囊触发信号时，模块会立即响应，通过高边开关（HSS）驱动解锁执行机构完成解锁动作。
新型供电方案
针对 CPM 模块供电拓扑，MPS 提供了一整套解决方案：
MPQ923X 恒流恒压充电，IMON 电流上报 MCU，集成 Discharge 放电回路。
MPQ3910A 升压放电，能够提供瞬时大功率，支持低至 5V 的输入电压。
MPQ2793 监测电容电压电流，支持高达 58mA 的内部被动均衡，集成 NTC 和丰富保护。
MPQ5894 四通道 65mohm 高边，低静态功耗，集成丰富诊断。
星品展示
MPQ923X：是一款集成 MOSFET 的同步 4 开关升降压变换器。在一定的输入电压范围内，该器件能够以出色的效率提供高达 5A 的输出电流。它具备丰富的故障保护功能，包括恒流 (CC) 电流限制、输出过压保护 (OVP)、输入 OVP 和过温关断 (TSD) 保护。此外，其封装小且外围电路简单。
基于 MPQ923X 的 Demo 进行了超级电容充电测试，从测试结果可以看到，电流触发到 MOS Current Limit 之后进入 CC Limit 模式，22s 左右将电容充到 9V。Iout 波形平稳，Vout 波形平滑。
MPQ3910A：是一款峰值电流模式 PWM 升压控制器，可驱动电流处理能力超过 10A 的外部 MOSFET。MPQ3910A 具有 288?A 典型工作电流，电流控制模式提供了简单环路补偿和逐周期限流保护。它还具备欠压锁定保护（UVLO）、软启动（SS）、内部稳定电源和斜坡补偿等功能，这些功能使其能限度地减少外部所需部件。
基于 MPQ3910A 的 Demo，进行了低输入电压下 Boost 能力测试，从测试结果可以看到，在输入电压低至 6.5V 时，MPQ3910A 仍可支持 0 到 7A 的跳载（持续 1s）下 12V 输出。
