高壓電氣架構
關注創建者：匿名 創建時間：2022-07-26
高壓電氣架構的視頻教程
純電動汽車檢修-高壓安全操作-車輛的電氣防護
了解電動汽車的高壓保護措施 能夠正確識別電動汽車高壓部件 能夠正確使用高壓檢測工具 掌握基本維修操作過程 掌握對高壓部分絕緣檢查和互鎖檢查的方法
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高壓電氣架構的實例教程
散漫說，純電動汽車高壓部件包括電池、電驅、電力電子及充電部件。本文通過分析純電動汽車高壓架構功能要求，對比目前典型純電動汽車高壓電氣架構，提出了一種全新高壓架構設計方案。以下為正文。
1 純電動汽車高壓電氣架構功能要求
圖1 高壓電氣原理圖
純電動汽車高壓部件包括電池、電驅、電力電子及充電部件。如圖1所示，電池是整個高壓系統的能源，為電驅及電力電子部件提供能量。充電系統包括慢充和快充，為電池提供能量。合理的高壓部件方案及集成設計，可以優化整個高壓系統的導線、繼電器、熔斷絲及接插件數量。另外，整個高壓架構需滿足高壓安全要求，高壓互鎖、主被動放電、絕緣監測、預充電、繼電器監測和線路保護等功能，合理的設計可滿足安全的需求并實現成本的最優。
2 高壓電氣架構設計
2.1 高壓架構設計輸入
高壓架構設計要求包括整車性能及系統安全要求，整車性能包括加速、續航里程、充電時間、低壓用電功耗及熱系統用電功耗等。根據整車性能相關需求，通過計算仿真確定高壓動力電池電壓范圍，額定輸出電壓，電池總能量，電機功率，慢充及快充功率，DC／DC、PTC、ACCM、Heater等高壓部件功率。表1是根據整車性能要求仿真的直流母線瞬態電流信息，供導線及熔斷絲選型設計。
表1 直流母線瞬態電流
2.2 典型純電動汽車高壓電氣架構分析
圖2是產品車A高壓拓撲圖，整個高壓系統通過HPDM模塊實現高壓能量的分配，各模塊相對獨立，無集成設計。優點：滿足系統安全要求，由于各模塊獨立設計，可實現獨立控制和診斷。缺點：系統成本高，各模塊需要獨立高壓線束連接及熔斷絲保護；增加整車布置空間及整車質量。
展開 中國科學院院士、中國電動汽車百人會副理事長歐陽明高此前分析，從全產業鏈角度而言，主要高壓零部件在2021年底基本都可以實現量產。在樁端，華為認為到2022年左右，國內已部署的高壓樁基本可以匹配電動汽車批量使用，提前兩年滿足快充的需求。
基于高壓電氣架構和超級快充技術的發展進度，其實不難理解理想2023年才推出純電動汽車的原因。在赴港上市的招股書中，理想汽車稱，其正在開發高倍率電池以及高壓平臺的關鍵部分，如高壓空氣壓縮機等。為促進其高壓純電動汽車的商業化，理想還計劃部署一個由超快充電站構成的高功率充電網絡。由此來看，建成高壓電氣架構，理想未來需要投入大量資金。
日前理想汽車在港上市的目的之一就是為其下一階段的發展儲備足夠的資金，但是理想從暗盤交易到上市首個交易日收盤，股價均破發，而部分港股汽車股，如廣汽集團、比亞迪股份、長城汽車等當日收盤價均走高，這意味著港股市場對剛上市的理想熱情并不高。
在此背景下，理想的融資能否如愿？繼增程之后，又押注了高壓純電，未來的理想能否破局？
-END-
展開 但“長途出行續航不夠”和“充電不方便”是當下新能源汽車消費者兩大痛點，為了延長續航里程，各大廠商紛紛采取加大電池容量的技術方案，并且提供快充方案能有效的解決充電及續航焦慮，新能源汽車800V高壓系統技術由此應運而生。
什么是
800V高壓系統?
800V高壓系統的稱呼源自于整車電氣角度。當前主流新能源整車高壓電氣系統電壓范圍一般為230V-450V，取中間值400V，籠統稱之為400V系統；而伴隨著快充應用，整車高壓電氣系統電壓范圍達到550-930V，取中間值800V，可籠統稱之為800V系統。
800V高壓系統的典型特征在于電壓平臺。快充技術的核心在于提高整車充電功率，要提高整車充電功率，技術手段上要么加大充電流要么提高充電電壓，充電電流加大意味著更粗更重的線束、更多的發熱量以及更多附屬設備瓶頸，而充電電壓提升則有更大的設計自由度，這直接推動了400V電壓平臺向800V電壓平臺轉換。
800V高壓系統長什么樣，什么性能？我們可以從已經批產的幾款800V電動汽車中一窺真容。
2019 年 4 月保時捷 Taycan Turbo S 全球首發，800V全球首款純電動車型誕生。性能上，最大充電功率可達320kW即一般120kW快充樁的2~3倍；高壓動力電池，前驅動電機，后驅動電機，車載充電機和PTC部件均采用了800V電壓平臺。
2020 年 12 月 2 日，現代汽車集團全球首發了全新電動汽車專用平臺 “E-GMP”, 該平臺同樣可以實現800V功能。
展開 當車企選擇800V高壓架構時，電動汽車的電池包、電驅動、PTC、空調壓縮機、車載充電機等都需要重新選型。如車企應采購適用于快充的2.2C電池，并在電池管理系統進行更精準的測算，保證安全；電驅動、OBC等將優先選擇以更低阻抗實現高耐壓的SiC功率器件。
高壓技術已初步完備，相關部件預計將在2021年開始實現行業量產，如采埃孚表示將于今年在中歐量產800V功率電子，華為、博格華納、匯川技術等陸續發布800V電驅動系統；保時捷Taycan已經應用了800V PTC；翰昂系統的電動壓縮機可覆蓋到800V電壓。等待它們的是成本的進一步降低，需要依靠大規模量產和應用。
車上高壓部件的重新選型及供應鏈基礎
到充電供給端，其技術要比車上部件成熟許多，且更容易高壓化。從DC500V系統升級到DC950V系統，除了充電、線、直熔絲等需做出變更外，其他設備則無需重新選型。
總結：高壓電氣架構由400V提升至800V，將在充電速度上提升新能源汽車的使用感受，同時800V高壓電氣架構，對于車企變動量也很大，需要升級還貸，對于高壓零部件，是一次技術升級，過程中充滿了機會和挑戰。
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2018年寶馬量產了其新一代電子電氣架構，如圖1所示，其大量使用了以太網通信，并且域控制器也得到了使用， 跟當年量產的Model 3的電子電氣架構有的一比了。
圖1 寶馬2018年 電子電氣網絡架構
圖1中各控制節點的含義如圖2所示，例如ACSM表示高級碰撞安全模塊，AHM表示拖車模塊，DSC為動態穩定控制模塊，BDC表示車身控制模塊，EGS表示電子變速箱控制模塊，HU-H表示娛樂控制模塊，PCU表示動力控制模塊，RAM表示音頻接收模塊，KAFAS表示基于攝像頭的駕駛員輔助系統，IHKA為集成集成自動暖氣/空調模塊，SAS表示選裝模塊，即為ADAS模塊，SMBF表示駕駛員座椅控制模塊。
圖2 各節點的具體含義
各節點之間的通信方式包括以太網、FlexRay、CAN總線，其中圖1所示中灰色表示以太網總線，包括兩線的OABR以太網和五線以太網，無線以太網主要用于BDC與OBD2之間的交互，單獨的以太網通信節點如圖3所示，深紅色表示FlexRay總線，黃色表示CAN總線。CAN總線中又分K-CAN、PT-CAN、Local CAN，K-CAN表示通信CAN，K-CAN1用于BDC與音頻接收模塊RAM、FZD通信，K-CAN5用于BDC與NFC、遠程接收器FBD，K-CAN6用于BDC與右燈光控制模塊FLER、左燈光控制模塊FLEL通信；PT-CAN為BDC與動力相關模塊，包括DME、DHC等模塊，Local-CAN為SAS，即ADAS控制器與傳感器單元通信。
展開 
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<p class="ql-align-center"><strong>關鍵詞：Ansys Maxwell / 電氣擊穿 / 流注起始電壓評估 / 產品絕緣性能</strong></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
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來源：ADS智庫
散漫說，
面對“域”的設計，國內外各大整車廠與供應商猶如八仙過海，各顯神通。單一功能的控制器不再成為主流，整車更多關注的是系統方案和軟件集成控制。只有掌握集大成于一體的“域”控制理念，才能在即將到來的市場機遇中真正做到屹立不倒，成為最強王者。分享一篇文章，一文淺談汽車電子電氣域架構
隨著汽車產業的快速發展，汽車功能需求越來越豐富多樣，車載電子器件數量越來越多，汽車通訊網絡越來越復雜，傳統汽車電子電氣架構已不能支撐汽車“四化”技術的發展需要, 汽車電子電氣架構需變革才能支撐未來智能汽車的相關配置。
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配電中除外線外我們應用最多的就是開關柜（switch cabinet），開關柜是一種電氣設備，是指按一定的線路方案將一次設備、二次設備組裝而成的成套配電裝置，是用來對線路、設備實施控制、保護的，分固定式和手車式，而按進出線電壓等級又可以分高壓開關柜（固定式和手車式）和低壓開關柜（固定式和抽屜式）。開關柜的結構大體類似，主要分為母線室、斷路器室、二次控制室（儀表室）、饋線室，各室之間一般有鋼板隔離。
配電中除外線外我們應用最多的就是開關柜（switch cabinet），開關柜是一種電氣設備，是指按一定的線路方案將一次設備、二次設備組裝而成的成套配電裝置，是用來對線路、設備實施控制、保護的，分固定式和手車式，而按進出線電壓等級又可以分高壓開關柜（固定式和手車式）和低壓開關柜（固定式和抽屜式）。開關柜的結構大體類似，
過去一年是新能源汽車市場爆發的一年，據中汽協數據，2021年新能源汽車銷售352萬輛，同比大幅增長157.5%。新能源汽車技術發展迅速，暢銷車輛在動力性能、智能化方面、使用成本等方面相對傳統燃油車已取得領先優勢。但“長途出行續航不夠”和“充電不方便”是當下新能源汽車消費者兩大痛點，為了延長續航里程，各大廠商紛紛采取加大電池容量的技術方案
除去可能新增 DC/DC升壓部件之外，在原本的整車高壓電氣架構中直接與高壓系統直接連接的子系統部件如：動力電池系統、動力系統（電機、電機控制器）、電源系統（ DC/DC 、 OBC 、 PDU ）以及車內的空調壓縮機、加熱系統等需要提升部件耐壓等級。
本文通過分析純電動汽車高壓架構功能要求，對比目前典型純電動汽車高壓電氣架構，提出了一種全新高壓架構設計方案。以下為正文。
1 純電動汽車高壓電氣架構功能要求
圖1 高壓電氣原理圖
純電動汽車高壓部件包括電池、電驅、電力電子及充電部件。如圖1所示，電池是整個高壓系統的能源，為電驅及電力電子部件提供能量。
