800V電驅動系統
關注創建者：匿名 創建時間：2021-11-15
800V電驅動系統的實例教程
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（Vitesco Technologies的前身大陸集團動力總成事業群是全球領先的開發商和制造商，致力于為可持續出行提供先進的動力總成技術。）
本文想從Vitesco發布的800V電驅動技術---800V電橋系統應用帶來的系統效率提升開始，看看800V應用帶來的機會和挑戰。
前言
交通運輸行業的全球電氣化需要開發高效且具有成本效益的電氣化動力系統解決方案。牽引系統中 800 V 的應用實現了快速充電的優勢，并可以減少導體的橫截面積以降低重量和成本。
由于電池仍然是電驅動系統的最主要成本構成，因此以最高效的方式使用電池提供的能量是很重要的，從電能到機械能的轉換效率即電驅動系統效率就顯得及其重要。
展開 前邊我們寫了第一期：
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電動汽車(EV)普及的兩個主要挑戰包括續航里程有限和充電時間長。超快充電有助于緩解這兩個問題。然而，對于典型的400V電池EV(BEV)，充電速率受到承載充電電流所需的實際電纜尺寸的限制。為了達到350或400kW的超高充電率，800V EV 是一種很有前景的方案。然而，800V EV的設計需要對所有電氣系統進行全面的分析。本文總結了800V汽車動力總成電氣設計的現狀，并分析了多個汽車動力總成組件的優勢、挑戰和未來趨勢。具體而言，討論了與電池、驅動電機、逆變器、輔助電源(DCDC)單元以及車載和非車載充電機相關的詳細優勢和挑戰。
對于典型的 BEV，電池能量存儲通常在30到100kWh之間，這約小于等于335 英里的行駛里程。目前的快速充電技術額定功率為50kW，為電池充電需要35-120分鐘 ，但從消費者的角度來看，更快的充電時間可以最大限度地減少行駛里程限制帶來的不便。例如，通過將快速充電功率水平從50kW提高到150kW，充電時間減少了三分之二。但是，如果充電電壓水平保持在典型的400V，充電電纜的額定電流增加了3倍，體積變大，傳導損耗增加了9倍，需要改進冷卻系統以避免過熱。保時捷推出了800V系統電壓，充電速率高達350kW，這意味著只需 15 分鐘即可為 87kWh的電池充滿電。此外，ABB 還推出了模塊化“Terra Hp”充電系統，能夠為400和800V電池充電，充電功率為175或350kW。
展開 因此，SiC是通往更高系統電壓的關鍵技術。
如果可以找到電機和逆變器的兩條隨開關頻率相反運行的損耗曲線之間的最佳平衡，則 WLTP 系統級（800 V Si 系統與 800 V SiC 系統相比）的效率可能提高 4 % 至 8 %）。效率描述了存儲在電池中的能量與用于產生牽引力的能量之比。
因此，更高的效率可以實現在電池容量相同的情況下更長的里程，或者在電池容量降低的情況下產生里程不變。因此，提高效率是優化 BEV 成本的最大措施。SiC 技術應用帶來的是系統成本優勢，因為它們可以節省更多的電池。
Vitesco Technologies 正在開發一種模塊化逆變器概念，用于從 400 V 到 800 V 的過渡。該開發的技術平臺是基于高度集成的電驅動系統EMR4（ 第 4 代）。EMR4 電驅動橋是 EMR3 的進一步發展，目前已在中國進行大規模批量生產。EMR3 已集成到歐洲和亞洲 OEM 的多款車輛中。
EMR4 的電力電子控制器（逆變 ）基于第四代電力電子控制器平臺(EPF4.0)。Vitesco Technologies 可以利用其在逆變器技術開發方面的廣泛和長期經驗來實現具有低雜散電感和優化 dv/dt 的技術。
展開 隨著高耐壓的IGBT阻抗升高，頻率性能下降，由400V系統升高到800V系統后，在同等頻率下，Si-IGBT器件的導通損耗、開關損耗都有顯著的上升，如果在800V高壓系統領域走硅IGBT技術路線的話，就會出現成本上升但效能下降的問題。所以在當下800V高壓電驅領域，碳化硅MOSFET是高效電驅的唯一選項。
800V高壓系統備受業界關注，原因簡要概括有二：以高功率快充實現為市場賣點，以低成本和高效率系統實現為技術賣點。
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除此以外，SiC功率器件還在車載充電器、充電樁等有所應用，具有實現高功率密度與優化系統總成本的優點，其技術可以有效地提升800V電驅動系統電機和電控的整體效率，滿足應用的兼容性和可靠性要求。
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
800V，一個出鏡頻率頗高的指標。從技術角度來說，這個參數指的是整車電平臺的標稱電壓，在大多數產品都還徘徊在300-500V電壓等級的當下，起碼800V從數字上已經有了足夠亮眼的資本。
那么，800V平臺究竟能給純電動產品帶來什么？是蛻變？還是僅僅就只有嘩眾取寵而已？
前言
800V電驅動是一個系統性的話題，對于電機而言，挑戰的方向主要圍繞高速、壓、散熱，對于量產而言，小型化和低成本也是考量的一個方面。對于高壓部分而言，最直接的影響便是軸承電腐蝕和定子繞組耐壓能力。
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