升壓充電的案例
保時捷Taycan、比亞迪漢升壓充電技術解析
400V升800V的升壓充電機
保時捷Taycan采用了電荷泵升壓的原理，特點是不需要線圈，直接告訴外部的直流充電站1/2的實際需求電壓，然后通過電荷泵進行拉升電壓。采用60Hz的控制頻率，先讓電路總為C1和C2充電，然后通過C1和電壓源串聯，提升充電電壓。
下方為電荷泵升壓原理。
比亞迪升壓快充原理
升壓的意義
想要認識升壓充電的價值，就必須先解釋一下為何要升壓充電？簡單概括兩點：
現有快充網絡的充電樁最高輸出電壓多數為500V。
如果電池包電壓高于500V，例如額定600V，想要給電池包充進電能，則需要將充電樁的500V電壓在車內升高至600V之上。（人往高處走，電往低處流）
之前的解決方案，是使用獨立的升壓電路。從下面這張PPT上可以看出，獨立的升壓電路包括兩個IGBT半導體開關（含續流二極管）和一個電感及電容，這些器件獨立于電驅（或電控）三合一，分開安裝。
后來的漢EV使用了“驅動復用升壓充電”方案
以下是比亞迪漢得充配電原理圖，可以看出直流充電經過了電機總成然后進入動力電池，其充電回路為：
直流充電樁（500V）——車上直流充電口——充配電——驅動電機——驅動電機控制器——充配電——高壓動力電池包
驅動復用的含義正是如此。比亞迪的充電回路設計的很巧妙，沒有將充電樁直流輸入的電源DC+和DC-直接接到電池包兩根直流母線上，而是利用了IGBT逆變橋及電機定子繞組，搭出了一個Boost升壓電路（見下圖藍色線路部分）。圖中接觸器斷開時，這就是一個普通的電機驅動回路；接觸器閉合時，這就是一個充電回路。
展開 新型水系混合電容器：半分鐘之內充好電！
同時，它也促進了高能量密度的升壓充電，從而適用于便攜式電子裝置。
背景
對于電子產品、電動汽車、物聯網終端等一系列產品來說，能量存儲裝置起到了非常關鍵的作用。這些能量存儲裝置中最常見的就是電池。然而，電池采用的電解液是易燃的液體，在高溫條件下，容易引起燃燒。此外，電池也需要反復充電，且充電時間一般來說都較長，這樣不僅影響用戶體驗，也限制了它的應用。
針對上述問題，科學家們一直都在努力探索，筆者之前也介紹了許多相關的創新技術，例如固態電池、快速充電、自供電等等。
創新
近日，韓國科學技術院（KAIST）的一個科研團隊開發出一種新型混合能量存儲裝置，它能在不到半分鐘的時間內充好電。這種能量存儲裝置采用了環境友好且安全的水系電解液，取代了易燃的有機溶劑。同時，它也促進了高能量密度的升壓充電，從而適用于便攜式電子裝置。
（圖片來源：KAIST）
Jeung Ku Kang 教授與來自“能源、環境、水和持續性”研究生院的團隊開發了這種混合能源存儲裝置，它含有纖維般的聚合物鏈陽極和納米級金屬氧化物陰極，在很長的生命周期內，具有較高的能量和功率密度。
這項研究由博士研究生 Il Woo Ock 領導，論文發表于1月15日的《先進能源材料（Advanced Energy Materials）》。
技術
由于激勵電壓低和缺少陽極材料，基于水系電解液的傳統能量存儲裝置在升壓充電和高能量密度方面受到了制約。
能量存儲裝置的容量由兩個電極決定，在陰極和陽極之間的平衡帶來了高穩定性。總體來說，兩個電極在電氣特性以及離子存儲機制過程方面有所不同，這種不平衡帶來了較差的存儲容量和穩定性。
研究團隊設計出一種新型結構和材料，促進了在電極表面上的高速能量交換，并兩個電極之間的能量損耗降到最低。
展開 比亞迪e平臺3.0技術解讀
5、充電5分鐘續航150km
在e平臺2.0上，比亞迪采用了獨立升壓充電裝置，來提升充電樁的輸出的電壓，實現穩定的快充模式。e平臺3.0采用全新的電機升壓充電架構，配備全球首創電驅升壓充電技術，讓驅動、充電深度融合，實現800V高壓快充。
那到底有多快？大家肯定聽過充電5分鐘通話2小時這句宣傳語，如今比亞迪e平臺3.0的新車可實現充電5分鐘，開車兩小時！官方表示該技術可以實現充電5分鐘續航150km，我只想說一句：比亞迪，YYDS。
6、續航突破1000km？
市面上已經有部分新車實現續航里程突破1000km，蔚來ET7就一個很好的例子，但蔚來ET7配備的是三元鋰電池組，而比亞迪e平臺3.0未來推出續航超1000km的新車則是配備刀片電池（磷酸鐵鋰電池）。
提升續航里程的方法除了用上更大容量的電池組以外，還能通過驅動效率的提升、優化電控系統邏輯、輕量化、低風阻等多種渠道實現，驅動系統高效上面已經提到過，這里就不重復，但e平臺3.0新車最低風阻系數可以去到0.21Cd，更低的風阻自然也能提高續航里程。
當然也能通過提高電池能力密度來提高續航，相比三元鋰電池，磷酸鐵鋰電池的電池能量密度較低，拿605km續航的漢EV來說，它的電池能量密度只有140Wh/kg，比亞迪想要在續航里程上突破1000km，預計會在磷酸鐵鋰電池的電池能量密度上作突破。
安全在哪？
1、標配刀片電池
基于e平臺3.0打造的新車，將會全部配備刀片電池（磷酸鐵鋰電池），這其實算不上是什么亮點，因為在今年的4月份，比亞迪旗下電動車就已經全面換裝了刀片電池。至于刀片電池的安全性，相信電池包針刺實驗大家都看過，在鋼針刺穿電池包的情況下，刀片電池的確有著更好的安全性。
展開 更新換代再換代，比亞迪e平臺3.0怎么樣了？
第三是充電。高電壓系統是行業的重要發展方向，比亞迪在很早就量產了高電壓方案，并建立了完善的高電壓產業鏈，針對高電壓車型在500V以下充電樁的充電兼容性問題，比亞迪創新了電驅升壓充電方案，通過復用電控的IGBT和電機的電感組成升壓電路，因為充電的時候電機是不用工作，此時就可以把這些零部件復用起來，進一步提升整體效率，同時降低成本。
比亞迪不斷探索汽車智能、美學邊界
在整個架構上，比亞迪在e平臺3.0也開發了全新的智能域控制架構，其包括智能的車控域和智能駕駛域，都在陸續的開發中。同時比亞迪也打造了BYD OS操作系統，操作系統進一步實現了軟硬件的結偶，使OTA效率進一步提高。
比亞迪汽車工程研究院純電平臺總監 姜龍
通過e平臺3.0的優化集成設計，電驅動集成以后可以釋放更多的前艙空間。通過刀片電池的創新，電池厚度進一步降低，車內空間也進一步釋放，這些優化使電動汽車造型美學的發揮具有更大空間。其次，通過電驅動和電池的空間釋放，e平臺3.0給用戶也帶來了更好的越級空間體驗。最后是拓展，e平臺3.0可以拓展出轎車、SUV等不同形態的車型，實現高拓展性。
比亞迪汽車工程研究院純電平臺總監姜龍表示，比亞迪e平臺3.0針對緊湊型車、中型車、大型車分別開發了不同的細分平臺。
展開 
2022年汽車十大技術趨勢
小小建議：☆星標本公眾號，不錯過每一次更新☆
end
THE END
往期精彩回顧
保時捷Taycan、比亞迪漢升壓充電技術解析
大功率充電技術詳解（包含液冷充電、800V充電）
寶馬的電子電氣架構解析
MEB平臺ID.4高壓連接系統解析（高壓線束、連接器、充電）
大功率充電技術詳解（包含液冷充電、800V充電）
一文讀懂熱泵空調技術（及ID.4熱泵空調技術分析）
特斯拉高壓系統及高壓線束解析
雪佛蘭Bolt &Tesla 高壓線束及連接器分析
解析：高爾夫GTE插電式混合系統
保時捷Taycan上的扁線電機技術
寶馬的電子電氣架構解析
新能源汽車連接器3D動畫大賞
展開 《電動汽車安全指南》2021版 （工業和信息化部、國家能源局指導編制）
800V專區
往期精彩回顧
電動汽車的800V高壓平臺
800V電驅動系統詳細解析(第三期)
800V電驅動系統詳細解析（第二期）
800V電驅動系統詳細解析 800V電驅動系統設計技術詳解
電動汽車800V高壓充電技術現狀及趨勢
保時捷Taycan、比亞迪漢升壓充電技術解析
大功率充電技術詳解（包含液冷充電、800V充電）
上海車展：800V大功率快充已成定局！
電動車預備好進入800V架構的時代了嗎？
聊聊商用車MW級充電
end
THE END
往期精彩回顧
電動汽車800V高壓充電技術現狀及趨勢
特斯拉智能接觸器解析
新能源汽車高壓系統絕緣介紹及觸電防護設計
保時捷Taycan、比亞迪漢升壓充電技術解析
大功率充電技術詳解（包含液冷充電、800V充電）
寶馬的電子電氣架構解析
MEB平臺ID.4高壓連接系統解析（高壓線束、連接器、充電）
大功率充電技術詳解（包含液冷充電、800V充電）
一文讀懂熱泵空調技術（及ID.4熱泵空調技術分析）
特斯拉高壓系統及高壓線束解析
雪佛蘭Bolt &Tesla 高壓線束及連接器分析
解析：高爾夫GTE插電式混合系統
保時捷Taycan上的扁線電機技術
寶馬的電子電氣架構解析
新能源汽車連接器3D動畫大賞，太漂亮！
展開 電動汽車的800V高壓平臺
我們認為在800V電壓平臺應用的趨勢下，快充將會成為純電動車重要的功能，從400V轉向800V可以通過更多的電池串聯在一起解決電壓提升問題，但更重要的是電池能夠承受大功率充電（2.2C 以上）的同時保持較長的壽命，以及大功率充電下的散熱問題，這都有較大的挑戰。
車載電源行業或充分受益于新增的DC/DC升壓產品及 SiC 的應用。
因為動力電池電壓平臺已經升級到800V ，當前的OBC 、 DC/DC 及 PDU 等電源產品都需要從400V等級提升至符合 800V 電壓平臺的應用， SiC 器件由于其優異的特性也將開始大規模的應用。除此之外，直流快充樁原本輸出電壓等級為400V，可直接給動力電池充電， 但動力電池為800V 后其電壓
不再能夠繼續充電，因此需要一個額外的升壓產品使400V電壓能夠上升到 800V ，進而給動力電池進行直流快充。在此技術方案下，這個器件需要能夠滿足大功率充電的功率，因此其價值量相比傳統DC/DC 要更大，而電源企業也將充分受益于此升壓 DC/DC 產品的配置。
電機控制器在800V平臺下由于 SiC 的應用，價值量將有較大提升。
在800V電壓平臺下，根據 ST 測試數據， SiC 器件損耗顯著低于 IGBT ，在常用的25% 的負載下其損耗低于IGBT 80% 。碳化硅器件在 800V 電壓平臺下具有顯著的優勢，將會很快的推展開來。此外，由于目前SiC MOSFET 單管器件的價格仍為Si IGBT價格的3-5倍，而功率器件是電機控制器中最重要的器件之一，因此也會帶來電機控制器價值量的提升。
在新能源汽車電機控制器當中，電力轉換是通過控制IGBT的開關來實現的。IGBT 受材料本身的局限，較難工作在200℃以上。
展開 消滅線束？！華為“星閃（SparkLink）”車載無線短距傳輸技術來了！
— END —
end
800V專區
往期精彩回顧
電動汽車的800V高壓平臺
800V電驅動系統詳細解析(第三期)
800V電驅動系統詳細解析（第二期）
800V電驅動系統詳細解析 800V電驅動系統設計技術詳解
電動汽車800V高壓充電技術現狀及趨勢
保時捷Taycan、比亞迪漢升壓充電技術解析
大功率充電技術詳解（包含液冷充電、800V充電）
上海車展：800V大功率快充已成定局！
電動車預備好進入800V架構的時代了嗎？
蔚來換電螺栓（小螺栓，大知識）
800V專區
往期精彩回顧
電動汽車的800V高壓平臺
800V電驅動系統詳細解析(第三期)
800V電驅動系統詳細解析（第二期）
800V電驅動系統詳細解析 800V電驅動系統設計技術詳解
電動汽車800V高壓充電技術現狀及趨勢
保時捷Taycan、比亞迪漢升壓充電技術解析
大功率充電技術詳解（包含液冷充電、800V充電）
上海車展：800V大功率快充已成定局！
電動車預備好進入800V架構的時代了嗎？
全球下一代7大電動平臺選擇滑板底盤（附視頻講解），歐陽明高院士明確其革命性意義。
800V專區
往期精彩回顧
電動汽車的800V高壓平臺
800V電驅動系統詳細解析(第三期)
800V電驅動系統詳細解析（第二期）
800V電驅動系統詳細解析 800V電驅動系統設計技術詳解
電動汽車800V高壓充電技術現狀及趨勢
保時捷Taycan、比亞迪漢升壓充電技術解析
大功率充電技術詳解（包含液冷充電、800V充電）
上海車展：800V大功率快充已成定局！
電動車預備好進入800V架構的時代了嗎？
比亞迪秦EV300系列課程之高壓電控總成比亞迪秦EV300系列課程之高壓電控總成 ￥500
高壓電控總成概述
高壓電控總成內部集成：
--雙向交流逆變式電機控制器（VTOG）；
--高壓配電和漏電傳感器；
--雙向車載充電器；
--DC-DC變換器
高壓電控總成主要功能：
1、控制高壓交/直流電雙向逆變，驅動電機運轉，實現充、放電功能（VTOG、車載充電器）；
2、實現高壓直流電轉化低壓直流電為整車低壓電器系統供電（DC-DC）；
3、實現整車高壓回路配電功能以及高壓漏電檢測功能（高壓配電箱&漏電傳感器模塊）；
4、直流充電升壓功能；
5、另外還包括CAN通訊、故障處理記錄、在線CAN燒寫以及自檢等功能。
高壓電控總成內部模塊布局
2. 高壓配電箱及漏電傳感器
高壓配電箱
高壓配電箱：結構組成：銅排連接片、接觸器、霍爾電流傳感器、預充電阻，動力電池包正、負極輸入；接觸器由電池管理器控制，控制充放電。
漏電傳感器
含有CAN通訊功能，秦EV車型通過監測與動力電池輸出相連接的正母線與車身底盤之間的絕緣電阻判定高壓系統是否存在漏電，漏電傳感器將漏電數據信息通過CAN信號發送給電池管理器、VTOG,采取相應保護措施。
漏電數據判定
漏電傳感器電器原理圖
漏電傳感器針腳定義
3. 電機控制器VTOG
雙向交流逆變式電機控制器（VTOG）主要功能：
1、驅動控制（放電）：
采集油門、制動、檔位、旋變信號等控制電機正向、反向驅動，正、反轉發電功能；
具有高壓輸出電壓和電流控制限制功能，具有電壓跌落、過流、過溫、IPM過溫、IGBT過溫保護、功率限制、扭矩控制限制等功能。
同時具備電控系統防盜、能量回饋控制、主動泄放、被動泄放控制。
展開 高手寫的CAN總線入門總結
THE END
往期精彩回顧
?
?保時捷Taycan、比亞迪漢升壓充電技術解析
大功率充電技術詳解（包含液冷充電、800V充電）
寶馬的電子電氣架構解析
MEB平臺ID.4高壓連接系統解析（高壓線束、連接器、充電）
大功率充電技術詳解（包含液冷充電、800V充電）
一文讀懂熱泵空調技術（及ID.4熱泵空調技術分析）
?
特斯拉高壓系統及高壓線束解析
雪佛蘭Bolt &Tesla 高壓線束及連接器分析
解析：高爾夫GTE插電式混合系統
保時捷Taycan上的扁線電機技術
寶馬的電子電氣架構解析
新能源汽車連接器3D動畫大賞，太漂亮！
展開 800V電驅動系統詳細解析 800V電驅動系統設計技術詳解
為了實現 SiC 技術的效率提升，除了壓擺率和開關頻率的工作點相關調整之外，還必須軟件優化及算法優化進一步提升系統效率
end
THE END
往期精彩回顧
保時捷Taycan、比亞迪漢升壓充電技術解析
大功率充電技術詳解（包含液冷充電、800V充電）
寶馬的電子電氣架構解析
MEB平臺ID.4高壓連接系統解析（高壓線束、連接器、充電）
大功率充電技術詳解（包含液冷充電、800V充電）
展開 比亞迪e平臺3.0背后的謀局
在高效上，e平臺3.0標配全球首創的八合一電動力總成，集成了驅動電機、減速器、驅動電機控制器、高配電箱、高低壓直流轉換器、車載充電器、整車控制器、電池管理器，將綜合效率從86%提升至89%，最大行駛里程突破1000km；全球首創的電驅升壓快充技術，充電5分鐘，最大行駛里程可達150km；首創動力電池直冷直熱技術，可將熱效率最大提升20%，并降低能量損耗；寬溫域高效熱泵系統，打破傳統熱管理系統分立的邊界，可充分利用環境、動力總成，甚至乘員艙和動力電池的余熱，開源和節流并重，可實現-30℃到60℃的寬域工作溫度，將冬季續航里程最大提升20%；全新電四驅動力系統，零百加速快至2.9秒，讓用戶在享受四驅電動車的高性能的同時，僅消耗兩驅車的能耗。
在智能上，基于整車控制的融合創新，e平臺3.0將傳統分布式電子電氣架構整合成為域控制架構，分為智能動力域、智能車控域、智能座艙域和智能駕駛域四大域控，提升了系統交互效率。e平臺3.0將整車的驅動、制動、轉向等功能深度融合，充分利用電機快速響應的特性，開發出行業首個動力域控制器，并于海豚車型搭載。比亞迪的智能座艙域，智能車控域已經量產，是中國首個將域控制器量產的企業。軟件上，比亞迪自主研發了軟硬件解耦的車用操作系統BYD OS，為高級別的智能駕駛，提供高標準的協作體系。
在美學上，通過扁平化刀片電池以及深度集成到的八合一動力總成系統，突破設計中車輛空間和總體布置的桎梏，使得整車的前后懸更短，軸距更大，人的空間大幅拓展；同時更低的車身姿態，更長的軸距設計為整車空氣動力學設計提供了更自由的發揮空間；另外整車的風阻系數(Cd)可低至0.21。
展開 