汽車高電壓平臺技術的案例
技術貼：電動汽車高電壓平臺技術解析！
此前專注于增程式方案的理想汽車，也計劃在高壓純電動平臺上推出多款純電動車型，通過對400kW充電樁的支持，實現10分鐘提升300-500km續航的補能速度。可以說，國內廠商在高電壓平臺方向上的開發工作也并不落后。
前景很美好但距離很遙遠。
雖然高電壓平臺+超級充電樁技術的發展，為電動車描繪出了一個美好的未來，但在落地推廣的層面，還是陷入了“先有雞還是先有蛋”的爭執中。
對于整車廠來說，在沒有基礎設施配套的前提下，推出一款高電壓平臺的產品仍將使用戶面臨充電困難的問題。對此，北汽藍谷、嵐圖汽車的相關人士均表示，雖然一直在關注高電壓平臺和超級充電樁技術的發展，但尚未有推出相關車型的打算。
無論是“車等樁”還是“樁等車”，整車廠和充電服務商的顧慮都是可以理解的，還需要國家在充電基礎設施建設和電動車開發方向上，加以引導和推動。
編輯點評：雖然電壓平臺的升高，意味著電動車諸多零部件的重新開發設計，以及高壓充電網絡從無到有的布局建設，讓我們距離產品的普及還有很長一段距離要走。但就像快充技術改變了大家使用智能手機的習慣，電動車高電壓平臺技術的落地也會對電動車產品的技術走向和使用體驗產生巨大的影響。當基于電壓平臺升高的量變，使電動車的便利性達到了媲美燃油車的質變，那么取代燃油車的那一天還會遠嗎？
展開 高電壓平臺技術解析
對于整車廠來說，在沒有基礎設施配套的前提下，推出一款高電壓平臺的產品仍將使用戶面臨充電困難的問題。對此，北汽藍谷、嵐圖汽車的相關人士均表示，雖然一直在關注高電壓平臺和超級充電樁技術的發展，但尚未有推出相關車型的打算。
無論是“車等樁”還是“樁等車”，整車廠和充電服務商的顧慮都是可以理解的，還需要國家在充電基礎設施建設和電動車開發方向上，加以引導和推動。
編輯點評：
雖然電壓平臺的升高，意味著電動車諸多零部件的重新開發設計，以及高壓充電網絡從無到有的布局建設，讓我們距離產品的普及還有很長一段距離要走。但就像快充技術改變了大家使用智能手機的習慣，電動車高電壓平臺技術的落地也會對電動車產品的技術走向和使用體驗產生巨大的影響。當基于電壓平臺升高的量變，使電動車的便利性達到了媲美燃油車的質變，那么取代燃油車的那一天還會遠嗎？（文/圖 汽車之家 孫一超）
展開 新能源汽車高電壓組件結構淺析
高壓線束屬于高安全件，所以高壓線束的設計及布置至關重要。整車高壓線束主要涉及到線束走向、線徑、高壓連接器、充電口的類型和應用、屏蔽、高壓線束固定、高壓線槽、高壓互鎖等。
在很多混合動力汽車中，直流電纜組件從汽車尾部（在這里與汽車的混合動力電池組相連接）一直延伸到發動機室蓋下方的變頻器上。由于大部分高壓線束都位于汽車底盤部位（夾在動力電池組和底盤之間），因此能受到很好的保護。而純電動汽車和一些插電式汽車安裝的電池組要大得多，往往要延長到幾乎車輛前部的位置，因此其高壓線束通常會比混合動力汽車上的短一些（圖7）。
在舉升新能源汽車之前，技術人員應參考汽車維修手冊確定車輛的規定起吊點，從而確保起重臂或吊板沒有接觸到高壓組件。有些車的規定起吊點信息在車主手冊上也能查得到。
圖7 純電動汽車動力電池組上的高壓線束
電池組和變頻器之間的直流連接電纜還向DC/DC轉換器供電，從而實現對12 V輔助系統的供電，并在車輛通電時（READY ON時）對汽車的12 V輔助電池進行充電。盡管DC/DC轉換器的輸出電壓屬于低電壓，但仍然將其看成是一種高壓元件，因為它的輸入端接入的是高壓電。
展開 高電壓平臺電驅系統開發及挑戰
高電壓平臺電驅系統開發及挑戰
大眾ID.4純電動汽車高電壓系統詳解（一）
大眾ID.4純電動汽車是2021年世界年度車型，高電壓系統經過全新設計，與模塊化純電動平臺架構無縫集成。動力蓄電池是車輛底盤的一部分，安裝在車輛下部，以提供較低的重心。ID.4純電動汽車高電壓系統如圖1所示。
圖1 ID.4純電動汽車高電壓系統
ID.4上市后先配備了82kWh的動力蓄電池，稍后將提供62kWh動力蓄電池的車型。82kWh動力蓄電池在12個電池模塊中有288個單體電池。這些電池模塊安裝在一個輕型鋁制結構的殼體中，動力蓄電池外殼用螺栓固定在車身上。
ID.4可以通過交流（AC）和直流（DC）快速充電樁充電。車載充電器允許ID.4充電使用家用或公共2級充電樁，動力蓄電池充電1h，可以行駛約53km，并在約7.5h內充滿電（圖2）。在直流快速充電站，使用125kW的充電樁，ID.4可以在大約38min內從5％充電到80%，充電口如圖3所示。
圖2 ID.4充電
圖3 ID.4充電口
一
電氣元件位置
ID.4純電動汽車的高電壓電氣元件包括動力蓄電池AX2、電壓轉換器A19、高電壓加熱器（PTC）ZX17、PTC加熱器元件Z132、空調壓縮機VX81、動力蓄電池充電器AM、充電口UX4、三相電流驅動電機VX54、電機電力和控制電子裝置JX1，電氣元件位置如圖4所示。
圖4 電氣元件位置圖
二
動力蓄電池AX2
82kWh鋰離子動力蓄電池AX2的最大交流充電功率為11kW，最大直流充電功率為125kW。包括12個蓄電池模塊，如圖5所示。
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圖11 扁平式高壓導線連接器插座的結構
1—屏蔽線的電氣觸點；2—高電壓導線的電氣觸點；3—接觸保護；4—機械鎖止件；5—高壓互鎖回路的插座
圖12 松開圓形高壓導線連接器的方法
圖13 圓形高壓導線連接器及其插座的結構
1—高電壓導線；2—鎖止元件操作部位；3—外殼；4—鎖止元件；5—高壓互鎖回路接口；6—用于屏蔽的接口；7—高電壓接口（負極）；8—導線連接器連接位置標記；9—高壓互鎖回路接口；10—高電壓接口（正極）
4 動力電池組
4.1 動力電池的性能指標
電動汽車的動力電池組相當于內燃機驅動車輛的燃油箱，是電驅動裝置的蓄能器。動力電池是電動汽車的核心部件，動力電池技術是電動汽車發展的關鍵。動力電池組主要有以下4個技術參數。
（1）比能量。比能量又稱質量比能量，是指單位質量電池所能輸出的電能，單位是Wh/kg。比能量反映電池質量水平，影響電動汽車的整車質量和續航里程，是評價電動汽車的動力電池是否滿足預定續駛里程的重要指標。
（2）比功率。比功率又稱質量比功率，是指單位質量電池所能輸出的功率，單位是W/kg。比功率用來判斷電動汽車的加速性能和最高車速，直接影響電動汽車的動力性能。比功率越大，電動汽車加速和爬坡性能越好，最高車速越高。
（3）循環壽命。電池經歷一次充電和放電的過程稱為一個循環，電池所能經歷的充放電循環次數稱為循環壽命。循環壽命是衡量動力電池壽命的重要指標。循環次數越多，動力電池的使用時間越長。
（4）成本。電池的成本與新技術、原材料、制作工藝和生產規模等因素有關。通常新開發的高比功率電池成本相對較高。
展開 技術文章｜如何設計可靠性更高、尺寸更小、成本更低的高電壓系統解決方案
工廠自動化設備、電網基礎設施應用、電機驅動器和電動汽車 (EV) 等高電壓工業和汽車系統能夠產生數百至數千伏的電壓，這不僅會縮短設備壽命，甚至會給人身安全帶來重大風險。本文將介紹如何利用全新隔離技術來保證這些高電壓系統的安全，從而提高可靠性，同時縮小解決方案尺寸并降低成本。
隔離方法
集成電路 (IC) 實現隔離的方式是阻斷直流和低頻交流電流，而允許電源、模擬信號或高速數字信號通過隔離柵傳輸。圖 1 展示了三種用于實現隔離的常用半導體技術：光學（光耦合器）、電場信號傳輸（電容式）和磁場耦合（變壓器）。
(a)
(b)
(c)
圖 1：半導體隔離技術：光耦合器 (a)；
電容式 (b)；變壓器 (c)
TI 利用電容隔離技術和專有集成平面變壓器（磁隔離），以及先進的封裝和工藝技術，力求提升我們大型且品類齊全的隔離式 IC 產品系列的可靠性、集成度和性能。
電容隔離
電容隔離技術基于穿過電介質的交流信號傳輸。TI 的電容隔離器使用介電強度很高的 SiO2 電介質構建。因為 SiO2 為無機材料，所以在不同濕度和溫度條件下都非常穩定。此外，我們專有的多層電容器和多層鈍化方法可降低高電壓性能對任何單層的依賴，從而提高隔離器的質量和可靠性。我們的電容技術支持的工作電壓 (VIOWM) 為 2kVRMS，可承受的隔離電壓 (VISO) 為 7.5kVRMS，并且能夠承受 12.8kVPK 的浪涌電壓。
磁隔離
磁隔離通常用于需要高頻直流/直流電源轉換的應用。
展開 大邱慶北科學技術院：實現高電壓綠光鈣鈦礦量子點太陽能電池！
來自
韓國大邱慶北科學技術院和漢
陽大學等單位的研究人員設計了一種適當優化的羧酸酯溶劑混合物，以實現有效的配體交換，同時抑制剝離現象。相關論文以題目為“High-Voltage and Green-Emitting Perovskite Quantum Dot Solar Cellsvia Solvent-Miscibility-Induced Solid-State Ligand Exchange”發表在Chemistry of Materials期刊上。
論文鏈接：
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemmater.0c02102
膠體CsPbX3（X=Cl，Br，I）鈣鈦礦型量子點（PQDs）具有尺寸、組成可調、高吸收、窄發射和優異的光物理性能等優點，在發光和能量收集光電領域都有著廣泛的應用。長鏈烴類配體如油酸鹽（OA）和油酸銨（OLA）被用來合成高質量的PQDs，使其具有優異的性能。盡管有許多關于基于不同鹵化物成分的各種PQDs的發光應用的報告，具有碘化物組成的PQD僅用于基于光吸收的能量收集裝置，例如需要用短鏈配體替換天然長鏈配體以增強PQD固體內的電荷傳輸的太陽能電池。
立方相穩定的PQDs作為太陽能電池中的一種光伏吸收體，在單個器件中具有紅色電致發光（EL）特性。PQDs太陽能電池在開路電壓（voc）為1.2v時，達到了13.4%的高性能和認證的功率轉換效率（PCE）。寬禁帶CsPbBr3鈣鈦礦作為頂電池應用于串聯太陽能電池的高VOC太陽能電池中受到了廣泛的關注，與CsPbI3相比，它具有更高的Goldschmidt容限因子，因而具有更好的立方相穩定性。
展開 集度汽車：高精度駕駛模擬技術加速電控底盤性能開發 | 蓋世汽車2021中國汽車智能底盤大會
由蓋世汽車主辦的2021中國汽車智能底盤大會將于11月18-19日在上海汽車城瑞立酒店舉辦。
嘉賓信息
舒進 博士
集度汽車整車集成總監
舒進女士畢業于北京理工大學車輛工程專業，工學博士
從業17年，主要從事車輛性能開發，底盤及整車架構開發，電控懸架及轉向系統開發，智能底盤相關產品研發等；
負責過上汽通用多個自主車型及整車架構的整車動力學性能及底盤架構開發；獲得多項上汽集團及中國汽車工業科學技術獎等重要獎項，并有多個專利及論文發表。
汽車測試技術如何高質量“交卷”？
電流和電壓驅動
高壓傳動系統測試
測試電動汽車的高壓(HV)傳動系統涉及仿真和測量逆變器、電池組、牽引電機和充電系統的高功率輸入、高功率輸出和控制信號。這些測試系統必須能夠提供峰值功率水平并仿真最壞情況，需要動態電源或電子負載等技術來進行高穩健測試。此外，測試系統必須是雙向的或可再生的，以提高效率。測量和控制必須實現隔離，以確保在數百至數千伏的高壓水平下安全可靠地運行。
電動汽車傳動系統子系統
高功率隔離信號鏈可實現測試電動汽車傳動系統組件（如逆變器、電機、充電器和充電器連接）所需的效率和穩健性。需要精確的測量和控制，以便測試系統在所有條件下都能高效可靠地運行，并在需要時精確地提供所需的功率。這些解決方案共同提供了在汽車測試場景中準確測量電壓和電流所需的混合信號電路。
展開 電動汽車的800V高壓平臺技術
目前小鵬汽車、廣汽埃安、比亞迪e平臺、吉利極氪、理想汽車、北汽極狐等車企已經布局了 800V快充技術。
800V高壓平臺解決續航、充電焦慮問題
電車電動車 800V 高壓平臺正逐步落地。
因動力源差異，燃油車和電動車的電壓平臺差異大。燃油車動力源來自內燃機，車用電器對輸出功率要求不高，低電壓平臺即可滿足：1918 年，蓄電池首次引入汽車；1920年得到普及，電壓僅為6V。隨著車載電器增多，車企相繼推出12V-48V等系統，適配以內燃機為主要動力源的車型。
而純電車型動力源是電機和電池，需要較大的輸入/輸出功率，車內電壓平臺通常高于燃油車。純電乘用車電壓通常在200-400V 之間。
400V高壓系統通常包括：電池、電機、電控、充電機（OBC）、高低壓轉換器（DC/DC）、高壓控制盒(PDU)、連接器及線束、電機/電池熱管理相關零部件。
展開 
從量變到質變，純電動汽車800V平臺技術解析
充電慢，充電難一直是新能源汽車所面臨的難題，而高電壓平臺技術和與之配套的超級充電樁則是目前最被看好的解決方案之一。
那么，電壓平臺升高的量變如何使電動車實現便利性媲美燃油車的質變呢？
電動車800V高壓平臺
因動力源差異，燃油車和電動車的電壓平臺差異大。燃油車動力源來自內燃機，車用電器對輸出功率要求不高，低電壓平臺即可滿足。
而純電車型動力源是電機和電池，需要較大的輸入/輸出功率，車內電壓平臺通常高于燃油車，純電乘用車電壓通常在200-400V之間。
1.400V高壓系統
400V高壓系統通常包括：電池、電機、電控、充電機（OBC）、高低壓轉換器（DC/DC）、高壓控制盒(PDU)、連接器及線束、電機/電池熱管理相關零部件。
展開 汽車輕量化用高強度鋼板應用技術研發
為了提高汽車的燃料效率，滿足減排CO2及保護環境的需要，要求汽車車體輕量化。另一方面，為應對逐年嚴格的抗沖撞要求以及車載部件的增多，車體重量有不斷增加的趨勢。擴大高強度鋼板在車體結構上的應用，使車體輕量化是解決車體重量增加問題的必要方法。
近年來，抗拉強度達980、1180MPa級的高強度鋼板用于車體結構部件的事例不斷增加。隨著抗拉強度的升高，鋼板的沖壓成形性和焊接性下降。為了解決這些問題，日本JFE鋼鐵公司對高強度鋼板的沖壓成形技術、提高高強度鋼板車體剛性和抗沖撞性技術以及焊接技術進行了深入研發。為了進一步擴大高強度鋼板的應用，JFE公司構建了從最佳材料選擇到高強度鋼板應用技術的解決方案體制。
1高強度鋼板的成形技術
高強度鋼板成形時存在的主要問題是，成形產生裂紋和皺折以及成形品發生回彈，使成形品尺寸精度下降。此外，隨著鋼板的高強度化，鋼板剪切刀具損壞和沖壓卡模問題也日益突顯。為解決這些問題，JFE公司開發出利用CAE和試驗方法的預測技術以及相應的解決對策。
1.1關于沖壓裂紋的技術
1.1.1沖壓裂紋預測技術
隨著強度的升高，高強度鋼板的延性和拉伸凸緣性下降。目前，普遍使用成形極限曲線（FLD）對鋼板沖壓成形時產生的脹出裂紋和拉延裂紋進行評價。
展開 鑄鐵裝配平臺操作指南：調平與夾緊三大核心技術
在機械裝配、汽車零部件加工等領域，鑄鐵裝配平臺是保障作業精度的核心基準裝備，而調平、科學夾緊及誤差控制是其操作的三大核心技術。多數裝配誤差源于操作不規范
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綜上，調平、科學夾緊與誤差控制是鑄鐵裝配平臺操作的核心。規范執行這些技術，能保障裝配精度，提升生產效益。在高精度裝配需求日益提升的趨勢下，標準化操作是企業保障品質、增強競爭力的關鍵舉措。
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高強度汽車齒輪表面強化技術的研究現狀和發展趨勢（一）
齒輪的強度和使用壽命是制約我國汽車及其他高端機電裝備國產化的重要因素。根據近年來國際上高強度汽車齒輪研究與應用成果表明，表面強化技術已經成為實現高強度齒輪的疲勞極限、疲勞耐久壽命和最佳摩擦因數等高性能要求的核心技術。尤其是對齒輪主要材料中合金成分影響和齒輪彎曲疲勞和接觸疲勞破損機理的研究、開發齒輪的汽車齒輪滲碳和碳氮共滲等熱處理新技術、以及強力噴丸、微粒噴丸、復合噴丸、磷酸錳轉化涂層、二硫化鉬與微粒子復合噴涂等表面強化等新技術都越來越受到到國內外的重視。
文中根據表面強化技術的最新研究現狀，重點論述了齒輪在應用中經常出現的主要損傷形式以及最新的防止損傷的一些表面強化新技術，闡述了這些新技術的表面強化機理和應用效果；同時分析了高強度齒輪表面強化技術面臨的問題和發展趨勢。
引言
齒輪是機械裝置中傳遞動力的重要零部件，日本機械學會曾對各行業的齒輪傳動失效實例進行過系統調查研究，約74%的齒輪傳動副失效因齒輪表面疲勞失效而引起，這充分說明，齒輪的強度和使用壽命與機械裝置優劣緊密相關。近年來，隨著現代汽車和新能源汽車、軍用車輛、艦艇、航空航天器、高速鐵路設施等技術的進步發展，其動力傳動機構進一步要求齒輪具有高強度化、高速度化、高效率、高壽命、輕量化和小型化(四高一輕小)等特點。這不僅對齒輪的設計提出了新的課題，也為開發新材料和創新型材料加工技術帶來新的研發任務。其中表面強化技術是保證齒輪實現四高一輕小的關鍵。
目前，我國在高強度齒輪設計與制造技術方面與歐、美、日等國家相比還存在相當差距，特別是表現在高檔汽車和機械產品的零部件與國外產品的強度和使用壽命等方面的差距尤為突出，制約了我國汽車自動變速器及其他高端機電裝備的發展，因此全面提升高端齒輪的高強度化成為勢在必行的重要課題。
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