新能源“小三電”核心技術(shù)解析

我們都知道，新能源汽車的核心是三電系統(tǒng)：電池、電機(jī)、電控。殊不知，三電系統(tǒng)中還可以分為“大三電”和“小三電”。啥是“大三電”？啥又是“小三電”？

一般來(lái)說(shuō)，大三電包括：驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電控、變速器；小三電則包括：高壓配電盒PDU、車載充電機(jī)OBC和DC/DC變換器。本文我們簡(jiǎn)單介紹下新能源“小三電的”的核心技術(shù)有哪些。

零部件的發(fā)展絕不可能脫離整車而獨(dú)自進(jìn)化，其發(fā)展方向必然是為整車的發(fā)展方向做輔助的。因此在整車電動(dòng)化、集成化、輕量化、智能化的趨勢(shì)之下，小三電的發(fā)展應(yīng)需要朝著同樣的方向演進(jìn)。下文我們簡(jiǎn)單介紹下小三電的核心技術(shù)。

▌高壓配電盒（PDU）

高壓配電盒即PDU，由于PDU與整車電氣布置相關(guān)，每個(gè)車型的PDU都有差異，所以PDU難以形成標(biāo)準(zhǔn)品。市場(chǎng)上主流方式有兩種：一種是針對(duì)具體車型定制開(kāi)發(fā)PDU產(chǎn)品；另一種方式是將PDU功能集成到其他零部件中，如針對(duì)具體車型定制開(kāi)發(fā)OBC+DC+PDU多合一產(chǎn)品。

特斯拉把PDU集成到動(dòng)力電池中，整車少了PDU這個(gè)零件，減少了開(kāi)發(fā)成本；比亞迪E5(參數(shù)|圖片)把OBC，DCDC，電機(jī)控制器，動(dòng)力電池繼電器，配電等部集成在一起；吉利與比亞迪比起來(lái)，PDU中少了電機(jī)控制器。

高壓電源分配單元，在電動(dòng)汽車上，與高壓配電盒相連接的高壓部件包括：動(dòng)力電池、電機(jī)控制器、變頻器、逆變電源、電動(dòng)空調(diào)、電動(dòng)除霜、充電座等。純電動(dòng)汽車高壓配電盒里面有銅排、斷路器、空開(kāi)、接觸器、軟啟、變頻器、變壓器、高壓繼電器、熔斷器、浪涌保護(hù)器、互感器、電流表、電壓表、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)等。

▌車載充電機(jī)OBC

▌DC／DC變換器

在整車電氣系統(tǒng)中，按電壓范圍可將其分為高壓電氣系統(tǒng)以及低壓電氣系統(tǒng)。在新能源汽車的應(yīng)用過(guò)程中，用戶通常是通過(guò)充電樁為動(dòng)力電池補(bǔ)能，這部分所涉及的主要電氣系統(tǒng)是高壓，因此我們可稱之為高壓系統(tǒng)補(bǔ)能。而對(duì)于低壓（12V/24V）電瓶的補(bǔ)能通常情況下是無(wú)法直接通過(guò)充電實(shí)現(xiàn)的，因此在整車系統(tǒng)中需要對(duì)高壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換，此用于高低壓轉(zhuǎn)換的裝置便是DC/DC。其功能便是將高壓轉(zhuǎn)換為低壓后對(duì)低壓電瓶進(jìn)行充電，這是一種間接的補(bǔ)能方式，其架構(gòu)示意如下圖所示：

通過(guò)DC/DC將高壓轉(zhuǎn)為低壓

新能源汽車中，DCDC的作用就是將整車動(dòng)力電池336VDC或者540VDC轉(zhuǎn)化為12VDC或者24VDC，供整車低壓用電器工作，同時(shí)具備給鉛酸蓄電池充電的功能。DCDC是電動(dòng)汽車不可或缺的一個(gè)關(guān)鍵零部件。

DCDC的控制方式有高壓?jiǎn)拘?、硬線激活、CAN喚醒等方式，根據(jù)整車的不同需求而選擇，目前來(lái)說(shuō)最高效的是CAN喚醒模式，可以減少硬件的布置，節(jié)約空間便于布置，當(dāng)然了CAN喚醒對(duì)DCDC的CAN收發(fā)模塊要求比較高。

目前DCDC的主流電氣架構(gòu)都是移相全橋，大部分采用MOS管來(lái)進(jìn)行高頻控制，頻率100KHz，高頻的開(kāi)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)大功率的輸出，同時(shí)也帶來(lái)了較大的噪聲與溫升，所以DCDC的設(shè)計(jì)要著重考慮EMC電磁兼容以及良好的散熱條件。為了mos管更好的散熱，很多硬件設(shè)計(jì)師b把管子貼在殼體上，以保證電器的壽命。