特斯拉dcdc逆变器



唐EV系统的一些分析

唐EV系统在整车架构、驱动架构、电池系统及功率电子等方面均展现出模块化、集成化与标准化的特点，通过优化设计提升了模块适配性与整车性能，在行业内处于领先水平。 具体分析如下：

模块化、平台化行业背景：早期新能源车型多基于燃油车改型或与插电式混合动力车型兼容，采用逆向开发模式。随着新能源汽车销量和占比提升，行业战略中心转移，自主品牌需满足不同细分市场需求，同时应对Model 3进入中国、补贴退坡带来的开发费用、速度及成本挑战。比亚迪策略：比亚迪从单台车演化设计转向模块化迭代，通过配置整合形成不同驾驶特性、续航里程和级别的产品组合。唐EV优势：唐EV是比亚迪核心造车技术积累的产物，也是行业三电核心技术的分界点。其采用模块化思路配置性能最优化的产品，在比亚迪纯电动产品矩阵中，电池能量密度、电机输出功率及升压快充充电功率均为最高。通过模块集成化和标准化，提升了性能可靠性，优化了技术成本比例，使纯电汽车在性能、技术成熟度和综合产品力上适应产业需求。驱动系统架构设计转变：比亚迪驱动系统从分立式转向轴驱动设计模块化，考验系统集成化水平。唐EV配置：

两驱版本：采用180千瓦“3合1”电驱动总成，NEDC续航里程520km，单根峰值功率180kW的轴，最大功率180kW，最大扭矩330N·m。

四驱版本：NEDC续航里程500km，采用两根峰值功率180kW的轴，最大功率360kW，最大扭矩660N·m。

技术特点：轴控制器采用最高驱动电压，在能量密度方面进行专属设计，技术层面效果良好。电池系统架构电芯发展：比亚迪电池尺寸保持173122.550，通过增加宽度和高度提高电芯容量和能量密度。从LFP电芯的75Ah发展到622的135Ah，能量密度提升至209Wh/kg。系统成组：采用双排电芯布置方式，20颗电芯为一个常规模组，提升电芯到模组层面的利用率。配置方式：逆变器输入电压范围宽，比亚迪采用串联布局配置电池系统，通过串联不同数量组合出不同电量值。母线电压提升至720V，可通过调整串数实现容量差异化配置。相较特斯拉圆柱电芯并联组合方式，比亚迪通过累积电压降低电流，寻求更高系统效率。集成效率：唐EV与特斯拉Model X在系统集成效率上均处于160Wh/kg的能量密度行业顶端水平。充电系统：功率电子的考虑技术调整：比亚迪快充和慢充系统从逆变器整合技术调整为新一代设计，将驱动系统和充电系统分开考虑，避免追求复用带来的限制，降低驱动轴标准化难度和重量。慢充技术：选择6.6kW和DCDC一体化集成方式，简化壳体和连接器，降低成本和重量，是对之前深度整合逆变器交流充电技术的回归与升级。快充技术：在3合1系统上加入升压系统，支持高于108串的车辆在常规400V直流快充桩充电，为进入800V快充做准备，同时兼容现有400V充电桩。调整充电接口后，直流充电功率有望进一步提升。

特斯拉Model S Plaid 电池系统解析

特斯拉Model S Plaid电池系统在设计上采用了模块化移植、快速同步部署优秀设计、降本优化等理念，其电池系统包含多个维修窗口，注重可维修性，高压线缆大部分被内部高压铜排设计取代。 具体解析如下：

电池设计特点导入PCS设计：导入了在Model 3中的PCS（Charger+DCDC）设计，11kW是标准的车载充电系统。维修窗口设计：

两个主要维修窗口：电池系统头尾设计了两个维修窗口，分别针对PCS和两组接触器（主正、主负和双胞胎的快充接触器）。

PyroFuse维修窗口：为PyroFuse单独设计了维修窗口，实践证明把PyroFuse作为单独一道防线，需要把这个部件作为易损件，作单独维修处理。

Service Panel 1：在座椅下方和电池关联的部分，这个Panel下面，最主要的部件是四个接触器，包括快充的双胞胎接触器、主正和主负接触器。

Service Panel 2：特斯拉为PyroFuse单独设计了一个维修窗口，在整包的最下方。在这里的最大好处，PyroFuse有了比较灵活的替换策略，把车辆吊起来可以更换，这应该是目前特斯拉维修方法里面的最大更新，让反应敏捷的Pyro Fuse最快断开来保护整个电池和电气系统，坏了经过诊断以后来更换熔丝。

Service Panel 3：在这个维修窗口里面，主要分两层，底层是小熔丝、BMS，上层是PCS。这个设计逻辑和Model 3和Model Y正好相反，当时是PCS在下，BMS和熔丝在上，估计是由于实际维修频率PCS比较高。

图3 Model S Plaid电池系统的Service Panel 1图4 Model S Plaid电池维修窗口1图6 Pyro Fuse的设计和维修窗口2图7 Model S Plaid电池维修窗口3连接器设计：导入了Model Y上的金属壳体的连接器，缩短了快充连接线缆的长度，目标是将来面向大电流的350kW充电。连接快充连接器输入部分和快充接触器做了最简化的设计，持续电流设计目标是往900A来做。图5 快充接触器的母排设计电池管理系统设计复用：Model S的电池管理系统和整体复用了Model 3和Y的设计，熔丝从3根减少为2根，主要是高压PTC去掉了，只要给PCS和热泵的压缩机供电即可，所以整体的维修频率大大降低。图8 Model S Plaid的电池管理系统高压输出与线缆设计包内走线：Model S Plaid采取包内走线的方式，具体如下：

快充连接器，是把电池包顶上去，然后在车厢内采取线缆插接的方式，地板上有个孔；

后驱驱动逆变器连接器：在电池后方的底部；

前驱驱动逆变器连接器：在凸包的前方和电压缩机的连接器在一起。

高压铜排设计：特斯拉最终选择在包内走高压母排的方式，从总体的设计来看，在Model S Plaid里面，过大电流高压线缆大概只有0.5米*2芯，用来连接快充连接器和电池包的输入，其他前驱逆变器和后驱逆变器大概只有0.3米左右，加起来只有1米，整个高压线缆的工作已经结束了，全部被内部的高压铜排设计所取代。过小电流的，就是前方到压缩机这边，大概也只有0.6米左右。图9 电池系统连接器设计理念模块化移植：每个平台都在迭代，存在一些共性的优秀设计，可以进行类似模块化的移植。快速同步部署：虽然Model S和Model 3是不同平台，但是在验证确认后的优秀设计，是很快同步部署上不同平台，而且部署得非常之快。降本优化：单个平台的迭代和更新，是朝着不断降本和优化的方向，在不断完善。

MEB平台的电连接技术

大众MEB平台的电连接技术主要采用分线替代配电盒PDU实现高压配电，高压接口整合设计，非屏蔽方式结合硬件滤波控制EMC，且高压线路连接不断简化。具体如下：

高压配电路径

采用分线替代常见的配电盒PDU方式实现整车高压配电路径。直流快充与后逆变器驱动直连，车载充电机、DC - DC、两个PTC和电动压缩机通过分线方式连接，实现模块化总体互联。

整体外部的分线设备中，主要辅助高压连接配置100A的熔丝，并在分线器上做熔丝处理。OBC放置在后舱，高压+/-通过2转1的Oneline接口，一路连到电池包，一路连接到另一个分线器；DC - DC通过Oneline接口和OBC贯穿过来的高压进行连接；前舱有PTC1、PTC2和空调压缩机，分线情况较为复杂。

高压接口整合

在电池端部的高压接口，将能整合的插件全部整合到一起。在电池的输出端设计了一体的长方形定制接口，形成X1、X2和X3三个高压插件集成，直流充电口、逆变器和附件电源都整合到一起。

EMC控制方式

高压连接系统采用非屏蔽方式，把控制EMC的责任全部交给各个用电器件，采用硬件滤波的方式进行。

高压线路连接简化及优势

这种结构简化了电池输出，减少了一般PDU的转接，但5个高压附件和电池互联采用多路Oneline接口对接，虽高压线缆不会像八爪鱼一样杂乱，但因高压布置距离远，特别是OBC位置空间问题，使得线缆长度复杂，重量大概在13kg。

从长期来看，空调部件可能进行整合，类似特斯拉做法，将三个整合在一起；OBC和DCDC直接整合在电池凸包上。随着PPE进一步把部分东西整合到电池凸包上面，整体配电线缆进一步简化，高压配件外部线缆只用连到前舱，一部分内盖到电池凸包上方（可能用铜排连接），物理距离缩短，连接简化成一根简单插线。

简化高压线路连接的主要目的是在碰撞过程中减少潜在的高压线缆因距离碰撞隔断进行物理短路的情况，随着PDU的取消，整体高压布局进一步简化和清晰。

技术党|800V高压平台技术解析 会成为主流？

易车原创 2019年，保时捷发布了市面上第一款800V高压平台量产车——保时捷Taycan，2021年小鹏也正式发布了国内首款800V高压平台车型——小鹏G9，再到今年，市场上出现了更多800V高压车型，如路特斯ELETRE、小鹏G6，还有下半年即将推出的合创V09、极氪CS1E、问界M9等。如今越来越多的车企向着800V高压平台进军，那么你以为的800V高压仅仅是指快充系统么？它到底为何能成为车企技术中的“香饽饽”？400V和800V的电动车在用车体验上会有什么不同吗？今天我们就来深入浅出的说说这个话题。

先了解一下什么是800V高压架构

谈到800V，很多人下意识里认为800V就是快充系统。实际上这个理解有些偏差，准确地说，800V高压快充只是800V高压架构中的一个系统。但实际上800V技术还包括800V电池包、800V功率器件如电机、电空调等零部件。

所以目前我们常说的800V高压架构其实有三种可能：

第一种是纯800V高压平台：即包括动力电池、电驱、电源、压缩机等所有高压部件整车全域800V。从小鹏的宣传来看，其搭载扶摇架构的车型就是标配全域800V高压SiC碳化硅平台。

纯800V高压平台，优势在于电机电控迭代升级，能量转换效率高；劣势在于电驱的功率芯片需要用SiC功率器件全面替代IGBT晶体管，零部件成本高。

第二种是高性价比半800V高压架构，即将一些关键部件如动力系统升级为800V，但保留其他400V零件，如电空调、DCDC（逆变器）等。这一方案的好处是可以兼顾整车成本和驱动效率的平衡，因为当前800V功率开关器件成本是400V级IGBT的数倍。

这一方案的好处是能提升车辆的能耗表现，比400V架构的车型续航更实在。

第三种就是仅有800V高压快充系统，即整车搭载一个800V电池组，在电池组和其他高压部件之间增加一个额外的DCDC将800V电压降至400V，车上其他高压部件仍采用400V电压平台。当然这个800V电池组也可能是两个400V电池组通过智能串并联实现充电800V，放电400V。

这一方案主要是解决快速补能问题，也是目前几乎所有800V车型都会配备的技术，投入低，见效快。

所以，即便是宣称拥有800V高压技术的车型，你也不妨多研究一下，它的800V程度到底有多少，是仅充电800V，还是动力800V，还是全车800V。

为什么要引入800V高压系统？

无论是上面哪种方案，引入高压系统的目的都是为了提升效率，包括时间效率和能量流转效率。

初中物理公式告诉我们，P=UI，提升充电功率的方式无非有两种——要么提升电流I，要么提高电压U。就像是水龙头要在最快时间放满一桶水，要么加快水流（I），要么加大水龙口径（U）。实际情况是采用这两个方案的厂商都有。

然而根据另一个热量公式：P=I²*R来看，电阻R是固定的，那么充电过程中的发热就只和电路中的电流I相关，和电压U无关。

目前市面上大部分电动车都是400V平台，如果这些车想要做到400kW的充电功率的话，那么电流就需要增加到1000A。1000A的电流可不小，传输过程中势必会产生大量热量，如果电池散热没有跟上释放的热量，那就会产生热失控。所以目前400V平台的电动车，能承受的极限电压也就在600A左右（充电功率240kW），例如特斯拉Model S/X。

那么为了减少热量损失，降低热失控风险，就要控制电流I的大小，但又要提升充电功率，那就只能加大电压U了。因此，更多的品牌开始选择高电压方案，从原理上来看高压吸引主机厂的一大魅力就在于，它既能保证一定充电功率提升充电效率，又能降低电流，减少热损耗，可谓一举两得。

实际上我们生活中的用电输送就是这个原理，先通过万伏、兆伏以上的高压线输送到变电站，在变电站转化为常压电后再输送到我们家中。

800V高压技术能带来的直观用车体验升级有哪些？

前面提到了800V快充能缩短充电时间，所以800V高压技术能带来的第一个直观感受就是充电速度更快。例如最早推出800V快充的保时捷Taycan，能够将充电功率提升至350kW，在22.5分钟内电量从5％充到80％，这对当时动辄需要1小时快充时间的400V车型来说是质的飞跃。

其次是动力性能更出色，800V高电压平台下系统铜损更低，电机逆变器功率密度更高，表征上就是相同尺寸电机扭矩&功率更大，就像72V的电摩和36V的电瓶车，骑起来完全是两种不同的体验。

此外由于高压平台对能量的利用率更高，自然也会让车辆的能耗控制更出色，好处就是续航更实在。例如小鹏G9在上市时就刻意邀请大家测试其高速续航达成率（高速续航/CLTC续航×100%），而小鹏G6上市时何小鹏也一再强调要做续航最扎实的电动车，这里面自然少不了800V高压技术带给他的自信。

最后在制造层面，800V的电机比400V的要轻，导线也可以更细，叠加一些线缆和部件减少，可以减轻车身重量。根据Future eDrive Technologies的测算，800V平台下100kwh的电池有望减重达25kg。

目前国内800V技术的应用现状

目前来看，800V高压快充是主流车企们解决补能问题的共同选择，2019年保时捷Taycan拉开800V技术的序幕，此后现代Ioniq5、极狐阿尔法S Hi也搭载800V快充技术，但都没有掀起多大浪花。

但从去年下半年开始，800V高压技术开始频频出现在一些新车或车企战略发布会上，而且也不再仅仅局限于800V高压快充系统，而是向全域800V进军。

目前包括比亚迪e平台3.0、通用奥特能平台、吉利SEA浩瀚平台，奔驰EVA、现代E-GMP、小鹏扶摇架构等平台架构都能够支持800V高压技术。今年理想汽车在上海车展期间也推出800V超充纯电解决方案。但是出于成本和市场节奏的考虑，如吉利和比亚迪等目前还没有推出搭载800V平台的量产车型。

从大趋势来看，800V高压平台逐渐成为各大车企“技术军备竞赛”的重要一环。

800V技术虽好 挑战也不少

首先是成本问题，800V高压需要用碳化硅器件SiC MOSFET替代传统硅基半导体器件Si-IGBT，虽然SiC-MOSFET与Si-IGBT相比耐压程度更高，且开关损耗低、效率高，但相对应的，其价格也高。

同时800V的电池需要更小的电芯，电池成本会更高。

其次是电池寿命和安全问题，充电时间的减少在给消费者带来更好体验的同时也给电池带来了考验，800V电压平台会让锂离子脱嵌和迁移的速率加快，部分锂离子来不及进入正负极，析锂现象加剧，一方面将造成活性物质的损失，影响电池容量和寿命；另一方面，锂枝晶一旦刺穿隔膜，将导致电池内部短路，造成起火等安全风险。这也是为什么无论手机还是电动车都建议大家尽量不要用快充的原因。

最后是配电网的问题，理论上而言，800V架构下的充电功率高达480kW，是目前主流直流快充桩的4-6C，但事实是，我国目前很多地区的配电网电力容量有限，都没有配备这么大功率的变压器。所以即使有800V的车，可能很多时候也找不到800V的电，再如果几辆电动车同时充电，电流分配更难以支持。

根据中国汽车工程学会发布的《中国电动车充电基础设施发展战略与路线图研究（2021-2035）》，我国到2025年才会实现2-3C的充电桩在重点区域的城市和城际公共充电设施的初步覆盖；2035年实现3C及以上快充在各应用场景下的全面覆盖。

所以800V技术虽好，但现在还处于一个尝鲜阶段，就像折叠手机，技术含量很高，但屏幕寿命，使用场景都有限。

编辑总结：好消息是，海内外的主流车企和新势力都在加速布局800V高压平台，国内有望于2025年在部分城市实现2-3C公共充电桩的初步覆盖，一切都表明800V高压技术正在主导未来电动车的走向。纯电动车上正在经历从普通充电向高速快充的进化，就像我们已经习惯了手机快充一样，未来当电动车快充技术真的落到位，充电和加油一样方便时，或许就是电动车真正取代燃油车的时刻，让我们保持期待吧。

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*文中来自网络

保时捷Taycan电池包剖析

保时捷Taycan的电池包剖析如下：

电池包基本信息总电量：93.4kWh最大续航里程：279英里（NEDC，约450公里）电池包总重：约630kgPACK级比能：约为148.25Wh/kg下箱体重：约150.14kg，占整个电池包重量的23.83%电池包结构与组成

模组数量与布置：

共有33个模组，其中后面共有19个，布置方式为1+18（3列6排），前面共13个，布置方式为1（下层）+3（上层）+10（下层3-3-2-2）。

下箱体结构：

整个下箱体为三明治结构，最下为箱体底板（钢板），主要起结构防护作用；中间为水冷管系统；然后是下箱体（可能为铝合金），与e-tron较为相近。

模组连接与控制：

模组之间通过Busbar来连接，BMS和高压控制等位于上盖之上的凸起结构体中，这个结构沿整车中央通道。

电芯信息：

每个模组共有12个软包电芯，由LG提供，电芯成组为2P6S，这样整个电池包的成组为2P198S。

电池包的额定电压为723V，电压区间为610V~835V；电芯的容量为64.6Ah，3.65V。

电池包固定与安全

固定方式：

整个电池包通过28个螺钉与车底盘紧固，另有约10个左右的螺钉用于与前后副车架进行固定。

安全防护：

在整车上集成有0.6英寸宽的铝合金吸能防撞结构，在发生侧碰时能够对电池包进行保护。

不同的碰撞方式下，整车的碰撞力传递路径经过精心设计，以确保电池包的安全。

热管理系统

热管理部件：

需要进行热管理的部件包括3类：动力总成（电机电控、减速箱）、功率电器（DCDC、OBC、逆变器）。

主要的热管理零部件包括：1个冷凝器（右）、散热器（左）、3个冷却泵、6个冷却液阀、2个风扇，10个冷却液体温度传感器、1个冷却器Chiller、1个加热器Heater、空调压缩机等。Taycan使用了热泵技术。

热管理回路：

动力总成回路：散热器-前后电机电控，逆变器等－散热器；深蓝色为温度低的冷却液。

电池包回路：冷凝器－空调压缩机－Chiller－电池包－冷凝器；浅蓝色的为制冷剂回路，在chiller中与冷却液进行热交换。

可能还有些功率电器的冷却，比如VCU等。

充电性能

充电方式：

Taycan提供3种充电方式：交流、400V直流快充、800V直流快充。

快充性能：

保时捷宣称在22.5分钟内能从5％SOC充到到80％的SOC，最大功率为270kW，电池包的充电的峰值电流为334A，约2.6C充电。

刚开始时无法进行最大功率充电，SOC达到40%左右时才能最大功率充电。不过，最大功率充电似乎只能维持在40%SOC-45%SOC之间，之后便进行限功率，这主要是出于安全因素考虑。

温度策略：

保时捷对270kW的超级快充温度策略与特斯拉的类似，均需要电芯达到一定的温度才允许使用。Taycan电芯的最适宜温度为30℃，所以，车主如需要进行270kW的快充，那么整车会事先将电芯温度调整到30℃。如果在充电时还没有达到这个温度或是车主没有事先设置进行加热，Taycan会首先将电芯加热到30℃，然后才允许270kW充电。

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