ID.3 和大眾的電氣化平臺

駕駛哥

2021年8月23日 09:26

來源 | 汽車ECU開發

平臺化、模塊化戰略基本上是各主機廠的標配，比如大家熟知的大眾MQB、豐田的TNGA，國內吉利的浩瀚SEA、廣汽的GMPA等，其目的為各車型或各子品牌之間共享盡可能多的組件，提高零部件的復用率，降低成本。

通常主機廠對于平臺架構的宣傳主要是可擴展的整車機械架構，如圖1所示。而對其他組件的復用介紹較少。

圖1 大眾MQB平臺

MEB 平臺是一個可擴展的模塊化架構，專為電動汽車創建，并將支持大眾集團其他品牌的所有電動汽車車型。它也被福特授權使用，這對于幫助大眾收回其巨額開發成本至關重要，并將使其通過規模經濟保持低價。

MEB 平臺為車身和內飾設計提供了靈活性，這對于車輛的風格特征（例如軸距）具有決定性意義。它還提供了一個可擴展的電池系統，具有各種電池布局的可能性。電池組可采用5×2芯或6×2芯結構，其中并非每個電池都必須包含電池模塊。

下面我們來看看ID3的ADAS和電氣系統，如圖2所示。

圖2 ADAS 和電氣化系統

ID3上使用的ADAS具有的功能如圖3所示，主要包括前輔助緊急制動功能、盲點監測系統、自適應巡航系統、車道偏離報警等。該系統所包含的部分硬件可以從圖2中看到。其中大部分與Golf 8使用相同的供應商，并且在大多數情況下使用相同的組件。

圖3 ID系列的ADAS功能

拿前方碰撞告警系統中的前置攝像頭來說，其采用的就與Golf 8相同如圖4所示，包含Valeo 最新一代采用 Intel/Mobileye EyeQ4M 的前置攝像頭板、OmniVision 的 OV10642 CIS 1.3 兆像素 (MP) 傳感器和瑞薩電子的 RH850/P1H-C 系列 32 位微控制器，其中1.3-MP 傳感器支持 1280 × 1080 像素的主動陣列和每秒 60 幀的 RAW 圖像輸出，如圖5所示。

圖4 Golf 8 中ADAS系統硬件

圖5 ID3的前置攝像頭

前置雷達采用大陸集團第五代 77 GHz 技術，采用兩板設計。它由 WLCSP 中的 NXP 單芯片 MMIC 3Tx4Rx 和 32 位 MCU 組成。一塊板用于計算控制，另一塊用于傳感，如圖6所示。

圖6 前置雷達

與 Golf 8 類似，Hella RS4 具有盲點監控、變道監控和后方交叉路口警報功能。硬件上采用了英飛凌的TC26x MCU 和意法半導體的 STRADA431 MMIC 組成。STRADA431 是一款用于汽車雷達的單芯片收發器，覆蓋 24~24.25 GHz 的頻段，以符合 ISM 頻段應用。

電氣化系統

ID.3 電氣系統的四個主要部分是博世的 DC/DC 轉換器、Huber Automotive 的電池管理系統 (BMS)、法雷奧-西門子的逆變器和 Kostal 的車載充電器，如圖7所示。ID.3 配備了安裝在后橋前部的電機和單速變速箱，并使用 APP310 無刷永磁電機。縮寫“APP”表示電機和變速器平行于車軸布置，而數字代表最大扭矩，能夠產生310Nm。

圖7 電氣系統四大主要部件的供應商

ID.3 的電池提供三種電池尺寸：45 kWh（續航330 公里）、58 kWh（續航420 公里）和最大的 77 kWh（續航550 公里）。后者有 12 個模塊，每個模塊由 24 個鋰離子電池組成。它的工作電壓為 408 V，也可以使用125 kW 的直流電進行充電。

逆變器由法雷奧西門子設計，主控MCU采用英飛凌的TC277，IGBT 也是英飛凌的 FS820R08A6P2B (820 A/750 V)：一種針對 150 kW 逆變器優化的六組模塊，另外還使用了英特爾的EPM570的CPLD，如圖8所示。這種逆變器的成本約為 335 美元，大頭在電子元件，其中英飛凌的 IGBT 和 MCU 占逆變器總成本的近 30%，逆變器的具體框架圖如圖9所示

圖8 逆變器

圖9 逆變器的框架圖

車載充電器由中國 Kostal 制造，尺寸為 480 × 313 × 102 mm，重量為 10.48 kg，如圖10所示。硬件選擇針對 Renesas 的RH580 和 Infineon的IGBT和MOSFET，GIBT的型號為AIGBE40N65F5，MOSFET的型號為IPBE65RII5CFD7A。車載充電機的框圖如圖11框圖所示。