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超级多合一:动力系统域控融合

2024-05-20 汽车电子设计 阅读:
不断加大的电驱一体化,本质上是中国自主品牌对各类零部件打开和集成的结果,这也使得降低成本成了一个白热化的状态···
 
随着电动汽车发展,车企目前在各方面的技术发展也“卷”到非常夸张的地步,比如动力系统的域控制器,从三合一演进到多合一,集成度不断提高。
在最新展示中,吉利和比亚迪各自展出12合一的电驱动系统,这确实是让人印象深刻。
这里共有的部分主要是8个,包括电机、减速器、逆变器、车载充电机、配电系统、DC-DC、整车管理系统和电池管理系统,两家分别就不同的方向各自集成了功率和控制部分。

Part 1

两家卷的方向
● 吉利
吉利这里的集成思路,电驱系统、充配电,集成了热管理集成模块、低压BMS和GWRC智能防滑控制,通讯控制器EVCC。在这个方案中:
◎ 热管理集成模块是控制系统,对热泵和PTC控制,类似于做一个热管理域控制器的方案。
◎ 低压BMS,是把12V锂电来进行集中电池管理,特别是围绕12V锂电和DCDC需要ijnx配合,统一控制。
 GWRC智能防滑控制技术的集成,动力域和底盘域融合,共同承担车辆运动相关的控制,如动力系统的扭矩输出与底盘系统的制动控制进行协同,可实现更精准的车辆控制。
◎ EVCC类似做全球充电协议转换。
● 比亚迪
“12合1”电驱集23000rpm电机、高效减速器、碳化硅电控、整车控制器(VCU)、电池管理器(BMC)、直流变换器(DC-DC)、车载充电器(OBC)、配电模块(PDU),这些我们都知道了,不用多聊。
 智能升压模块&智能升流模块:这两个模块本质都是一回事,通过调整充电系统的输出和电池进行匹配,实现400V和800V的调整,给800V的系统给增高电压,给400V的系统来增大电流进行充电(变为400A)
◎ 智能自加热模块: 给热管理系统来做一个加热配合,复用电驱系统产生脉冲交变电流,电池内阻自加热,利用热泵余热,提升电池温升速率。
◎ 能量管理智控: 这个一般是和VCU整合在一起的。

Part 2

这么卷的的多合一图什么?
从目前集成形态的迭代来看,已经开始从机械集成、模块化集成、到功率电子集成和功能集成。
● 机械集成:整合多块功能板到一个机械外壳内部,共享壳体、线束、冷却系统等,实现结构的紧凑与统一。
● 模块集成:将不同的功能模块进行独立设计,保持部件的相对独立性,使整个系统更易于维护和升级
● 功率级集成和控制级集成,共享功率开关器件和磁性元件,基于强大算力的主控芯片,满足了动力域多控制器的集成以及功能安全、信息安全的需求。
所以目前来看,这种集成工作,演变成物理上要放在一起,功率拓扑上使用功率器件整合,通过一起散热和布置来节约空间。然后在控制芯片和信号回路方面来进行简化,将大量的软件功能放置在一起,尽可能简化软件。

芝能观点RRZednc

 这种集成,其实在全球范围内很难做到,因为涉及到不同部件的软件,非垂直一体化自研部件的企业很难把这块走通。
● 这样的方式,对后面满足质量和可靠性提出了一定的挑战,对于售后维修的难度是很大的。
当然通过现在的12合一,以后能看到16合一甚至是20合一,反正能在一起的都可以在一起,中国电车的高集成度和纵向一体化设计,可以让电车以后只有电池和电驱动两大部件,再放上一个核心的中央计算平台,电车智能化和电动化就彻底完成了,这彻底把电车的供应链给缩短了。

小结RRZednc

不断加大的电驱一体化,本质上是中国自主品牌对各类零部件打开和集成的结果,这也使得降低成本成了一个白热化的状态。
责编:Ricardo
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