比亞迪於2018年北京車展發佈了全新e平臺核心技術，這標誌著比亞迪向純電動汽車零部件整套集成化解決方案領域全面邁進。基於“e平臺”打造的電動車，通過高度集成、一體控制，實現了整車重量的減輕、整車佈局的優化、能耗效率的提升和可靠性的提高。
為了揭秘比亞迪e平臺的核心技術，我們拆了一臺秦Pro EV，並邀請到專注於電機系統、電控系統、動力電池等領域的幾位高級工程師，針對比亞迪e平臺的三大件，即驅動系統、高壓系統以及電池包平臺進行全面的解析。
這篇內容，工程師們將重點針對包括DC/DC轉換器、車載充電器OBC以及高壓配電箱PDU在內的高壓系統三合一進行解析。
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深度集成化，結構緊湊，重量輕，把空間留給用戶
充配電總成是新能源汽車的重要零部件之一，新能源汽車對充配電總成在安全性、電磁兼容、功率密度等方面具有很高的要求。隨著企業大量研發的投入，以及長期的技術積累，充配電總成的電力電子集成度越來越高，輕量化、小型化、模塊化、標準化、高效低成本、高智能化控制以及全數字化控制是未來充配電總成的發展方向。
比亞迪的這套高壓三合一充配電總成，將DC/DC轉換器、車載充電器OBC以及高壓配電箱PDU進行高度集成。整個鋁合金箱體設計成正反兩面，一側主要是高壓配電部分，而另一側主要是高壓的DC/DC轉換器、OBC等功率電子控制的部分。
箱體的中間部分設計了用於冷卻的水道夾層，相當於正反兩側共用冷卻水道，在保證冷卻效果的同時，最大程度地縮小高壓充配電總成的整體體積。另外功率開關管也都集中佈置在電路板下方，通過對整個控制器的體積進行控制，也就實現了功率密度的提升。
除了熱管理和空間體積的集成，比亞迪也通過共用功率器件，大幅降低了分體式架構的元器件數量，提高效率，同時提高可靠性。高度集成化的高壓系統極大程度地縮減了產品的體積和質量，這也就意味著車輛可以進行更合理化的佈局，整車質量更輕，節能性能更出色，續航能力更持久，提升了用車體驗。
高功率密度行業領先
車載電源是新能源汽車內部能量轉換的核心零部件，大功率是車載電源的重要性能需求之一。比亞迪的高壓三合一充配電總成，主要是由一個6.6kW的車載充電機和一個2.2kW的DC/DC，以及一個配電箱組成的，整體體積基本上就相當於一個傳統車載充電機的體積。
同時PFC、DC/DC採用諧振技術，確保高效率，車載DC/DC轉換器與車載電子系統功率匹配性高。高功率密度的OBC與DC/DC集成模塊，領先行業水平。
比較值得一提的是，在e平臺的集成化設計思路下，由於分體部件較少，並共用功率半導體等方式，整套系統實現了直流500V的高壓，部分核心器件按照最高承受工作電壓600V設計，這在電動的乘用車上是很少見到的。這也就意味著使用同一個直流充電樁，比亞迪的充電功率更大，一般電動車只能達到30-40kW，而比亞迪可以做到接近60kW，充電速度更快，30分鐘內即可充至80%。
雙向逆變充放電技術
一直以來充電問題始終困擾著電動車的推廣，直流充電功率大，但只能到專用充電站去充電，且專用充電站數量有限，配套設施還不完善。交流電雖然每家都有，但是充電功率小，因此很少有人用家用交流電充電。
比亞迪首創的雙向逆變充放電技術成功地解決了這一矛盾，這項技術綜合直流充電功率大和交流充電便捷性優勢，直接集成於電機控制器，實現交流大功率充電，從而極大地提高了用車體驗。
同時，雙向逆變充放電技術還可以將電動汽車內部的電，逆變成220V交流電輸出供家用電器使用，使得汽車變成一個大型移動“充電寶”。只要是15kW以下的電器，如電茶壺、電磁爐等電器，該技術都能為之提供單相交流電。
高壓回路大量採用安全冗餘設計，確保可靠
高壓三合一充配電總成的作用主要是控制能量流入和流出電池，通過配電箱來做管理和保護。通常電池在充電或放電時可能會出現一些故障，因此充配電總成的安全性和可靠性是研發當中比較重要的部分。
在配電的部分，配電箱主要負責把電池輸出的高壓電與電機相連接，再與快充的迴路相連接，並與例如空調加熱的PTC、空調壓縮機等高壓附件進行動力的分配。高壓系統的兩側分別佈置了DC/DC和OBC的前端濾波的部分，從整個用料上來看濾波分為兩級，在體積和用料上做得非常紮實，其中有一些可靠性方面的考慮。另外，三個艙之間也設置了金屬隔板，避免相互之間發生電磁干擾。
在一些高壓濾波電容的設計上，由於工作時反覆充放電會導致電容發熱，因此塗上了導熱膠，便於電容降溫，同時延長整個控制器的壽命。
中間的兩個高壓繼電器相當於開關，主要作用是將直流快充的接口和電機與電池的主迴路斷開。為了確保高壓接口一直不帶電，防止有人打開、摸到的時候觸電，還特別設計了一個檢測電路，考慮得比較細緻。
另外，將原本各部分系統之間的線纜連接集成為一塊控制電路，也大大避免了高壓系統的插接線纜在日常使用中的老化鬆動，提升可靠性，同時降低系統重量。
整體來看，比亞迪的高壓三合一總成的架構安全等級較高，軟硬件的響應速度夠快，並且達到了IP67的防護等級。可以說實現了多維度、多層級的監控保護，確保安全。
總結
綜合來看，比亞迪的這套高壓三合一充配電總成，採用了全球首創深度集成架構，通過將DC/DC轉換器、車載充電器OBC以及高壓配電箱PDU進行高度集成，極大程度上縮減了產品體積和重量。再加上60kW大功率直流充電能力，大大提升了充電速度。整體性能表現處於行業中的領先水平。
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