比亚迪于2018年北京车展发布了全新e平台核心技术，这标志着比亚迪向纯电动汽车零部件整套集成化解决方案领域全面迈进。基于“e平台”打造的电动车，通过高度集成、一体控制，实现了整车重量的减轻、整车布局的优化、能耗效率的提升和可靠性的提高。
为了揭秘比亚迪e平台的核心技术，我们拆了一台秦Pro EV，并邀请到专注于电机系统、电控系统、动力电池等领域的几位高级工程师，针对比亚迪e平台的三大件，即驱动系统、高压系统以及电池包平台进行全面的解析。
这篇内容，工程师们将重点针对包括DC/DC转换器、车载充电器OBC以及高压配电箱PDU在内的高压系统三合一进行解析。
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深度集成化，结构紧凑，重量轻，把空间留给用户
充配电总成是新能源汽车的重要零部件之一，新能源汽车对充配电总成在安全性、电磁兼容、功率密度等方面具有很高的要求。随着企业大量研发的投入，以及长期的技术积累，充配电总成的电力电子集成度越来越高，轻量化、小型化、模块化、标准化、高效低成本、高智能化控制以及全数字化控制是未来充配电总成的发展方向。
比亚迪的这套高压三合一充配电总成，将DC/DC转换器、车载充电器OBC以及高压配电箱PDU进行高度集成。整个铝合金箱体设计成正反两面，一侧主要是高压配电部分，而另一侧主要是高压的DC/DC转换器、OBC等功率电子控制的部分。
箱体的中间部分设计了用于冷却的水道夹层，相当于正反两侧共用冷却水道，在保证冷却效果的同时，最大程度地缩小高压充配电总成的整体体积。另外功率开关管也都集中布置在电路板下方，通过对整个控制器的体积进行控制，也就实现了功率密度的提升。
除了热管理和空间体积的集成，比亚迪也通过共用功率器件，大幅降低了分体式架构的元器件数量，提高效率，同时提高可靠性。高度集成化的高压系统极大程度地缩减了产品的体积和质量，这也就意味着车辆可以进行更合理化的布局，整车质量更轻，节能性能更出色，续航能力更持久，提升了用车体验。
高功率密度行业领先
车载电源是新能源汽车内部能量转换的核心零部件，大功率是车载电源的重要性能需求之一。比亚迪的高压三合一充配电总成，主要是由一个6.6kW的车载充电机和一个2.2kW的DC/DC，以及一个配电箱组成的，整体体积基本上就相当于一个传统车载充电机的体积。
同时PFC、DC/DC采用谐振技术，确保高效率，车载DC/DC转换器与车载电子系统功率匹配性高。高功率密度的OBC与DC/DC集成模块，领先行业水平。
比较值得一提的是，在e平台的集成化设计思路下，由于分体部件较少，并共用功率半导体等方式，整套系统实现了直流500V的高压，部分核心器件按照最高承受工作电压600V设计，这在电动的乘用车上是很少见到的。这也就意味着使用同一个直流充电桩，比亚迪的充电功率更大，一般电动车只能达到30-40kW，而比亚迪可以做到接近60kW，充电速度更快，30分钟内即可充至80%。
双向逆变充放电技术
一直以来充电问题始终困扰着电动车的推广，直流充电功率大，但只能到专用充电站去充电，且专用充电站数量有限，配套设施还不完善。交流电虽然每家都有，但是充电功率小，因此很少有人用家用交流电充电。
比亚迪首创的双向逆变充放电技术成功地解决了这一矛盾，这项技术综合直流充电功率大和交流充电便捷性优势，直接集成于电机控制器，实现交流大功率充电，从而极大地提高了用车体验。
同时，双向逆变充放电技术还可以将电动汽车内部的电，逆变成220V交流电输出供家用电器使用，使得汽车变成一个大型移动“充电宝”。只要是15kW以下的电器，如电茶壶、电磁炉等电器，该技术都能为之提供单相交流电。
高压回路大量采用安全冗余设计，确保可靠
高压三合一充配电总成的作用主要是控制能量流入和流出电池，通过配电箱来做管理和保护。通常电池在充电或放电时可能会出现一些故障，因此充配电总成的安全性和可靠性是研发当中比较重要的部分。
在配电的部分，配电箱主要负责把电池输出的高压电与电机相连接，再与快充的回路相连接，并与例如空调加热的PTC、空调压缩机等高压附件进行动力的分配。高压系统的两侧分别布置了DC/DC和OBC的前端滤波的部分，从整个用料上来看滤波分为两级，在体积和用料上做得非常扎实，其中有一些可靠性方面的考虑。另外，三个舱之间也设置了金属隔板，避免相互之间发生电磁干扰。
在一些高压滤波电容的设计上，由于工作时反复充放电会导致电容发热，因此涂上了导热胶，便于电容降温，同时延长整个控制器的寿命。
中间的两个高压继电器相当于开关，主要作用是将直流快充的接口和电机与电池的主回路断开。为了确保高压接口一直不带电，防止有人打开、摸到的时候触电，还特别设计了一个检测电路，考虑得比较细致。
另外，将原本各部分系统之间的线缆连接集成为一块控制电路，也大大避免了高压系统的插接线缆在日常使用中的老化松动，提升可靠性，同时降低系统重量。
整体来看，比亚迪的高压三合一总成的架构安全等级较高，软硬件的响应速度够快，并且达到了IP67的防护等级。可以说实现了多维度、多层级的监控保护，确保安全。
总结
综合来看，比亚迪的这套高压三合一充配电总成，采用了全球首创深度集成架构，通过将DC/DC转换器、车载充电器OBC以及高压配电箱PDU进行高度集成，极大程度上缩减了产品体积和重量。再加上60kW大功率直流充电能力，大大提升了充电速度。整体性能表现处于行业中的领先水平。
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