新能源“小三電”核心技術解析

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

一般來說，大三電包括：驅動電機、電控、變速器；小三電則包括：高壓配電盒PDU、車載充電機OBC和DC/DC變換器。本文我們簡單介紹下新能源“小三電的”的核心技術有哪些。

零部件的發展絕不可能脫離整車而獨自進化，其發展方向必然是為整車的發展方向做輔助的。因此在整車電動化、集成化、輕量化、智能化的趨勢之下，小三電的發展應需要朝著同樣的方向演進。下文我們簡單介紹下小三電的核心技術。

▌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，每個車型的PDU都有差異，所以PDU難以形成標準品。市場上主流方式有兩種：一種是針對具體車型定制開發PDU產品；另一種方式是將PDU功能集成到其他零部件中，如針對具體車型定制開發OBC+DC+PDU多合一產品。

特斯拉把PDU集成到動力電池中，整車少了PDU這個零件，減少了開發成本；比亞迪E5(參數|圖片)把OBC，DCDC，電機控制器，動力電池繼電器，配電等部集成在一起；吉利與比亞迪比起來，PDU中少了電機控制器。

高壓電源分配單元，在電動汽車上，與高壓配電盒相連接的高壓部件包括：動力電池、電機控制器、變頻器、逆變電源、電動空調、電動除霜、充電座等。純電動汽車高壓配電盒里面有銅排、斷路器、空開、接觸器、軟啟、變頻器、變壓器、高壓繼電器、熔斷器、浪涌保護器、互感器、電流表、電壓表、轉換開關等。

▌車載充電機OBC

▌DC／DC變換器

在整車電氣系統中，按電壓范圍可將其分為高壓電氣系統以及低壓電氣系統。在新能源汽車的應用過程中，用戶通常是通過充電樁為動力電池補能，這部分所涉及的主要電氣系統是高壓，因此我們可稱之為高壓系統補能。而對于低壓（12V/24V）電瓶的補能通常情況下是無法直接通過充電實現的，因此在整車系統中需要對高壓進行轉換，此用于高低壓轉換的裝置便是DC/DC。其功能便是將高壓轉換為低壓后對低壓電瓶進行充電，這是一種間接的補能方式，其架構示意如下圖所示：

通過DC/DC將高壓轉為低壓

新能源汽車中，DCDC的作用就是將整車動力電池336VDC或者540VDC轉化為12VDC或者24VDC，供整車低壓用電器工作，同時具備給鉛酸蓄電池充電的功能。DCDC是電動汽車不可或缺的一個關鍵零部件。

DCDC的控制方式有高壓喚醒、硬線激活、CAN喚醒等方式，根據整車的不同需求而選擇，目前來說最高效的是CAN喚醒模式，可以減少硬件的布置，節約空間便于布置，當然了CAN喚醒對DCDC的CAN收發模塊要求比較高。

目前DCDC的主流電氣架構都是移相全橋，大部分采用MOS管來進行高頻控制，頻率100KHz，高頻的開關可以實現大功率的輸出，同時也帶來了較大的噪聲與溫升，所以DCDC的設計要著重考慮EMC電磁兼容以及良好的散熱條件。為了mos管更好的散熱，很多硬件設計師b把管子貼在殼體上，以保證電器的壽命。