发布时间：2024-08-03 22:00:15 人气：
法雷奥如何玩转800V？
很显然，高压化已成为汽车电气化发展过程中的主线之一，且正带动产业迎来新的发展风口。近日，汽车产业巨头法雷奥晒出最新“成绩单”，在2022年间获得了326亿欧元订单，创历史新高。除ADAS相关业务外，以800V技术为主的高压电气化业务成为最大功臣，占其动力总成系统和热系统事业部订单的三分之二。
而如此亮眼成绩背后，源于法雷奥在电驱动领域的持续深耕，更突显全球电动汽车市场对于高效补能的迫切需求。
800V高电压风口已至，一个百亿市场亟待起航
“充电5分钟，续航200公里。”相信是绝大多数电动车主的补能梦，尤其是经历过长假出游后更有体会。
在中国新能源汽车技术快速迭代，以及新能源汽车保有量迈过千万规模，并仍以每月70万辆速度高速扩充的当下，“补能”已成为限制电气化转型的短板。
近年来，伴随广汽埃安、小鹏汽车等车企相继发布超快充技术，寄望以此打消当下消费者对于电动汽车充电、续航的焦虑。所涉及的技术，无一例外都与800V平台相关。
来源：《Enabling Fast Charging: A Technology Gap Assessment》
据美国能源部此前一项试验来看，相同里程下，采用超大功率快充技术的电动汽车整体体验无限接近燃油车。
而想要增加功率，无外乎增加电流或是电压两种方法，在考虑前者对充电枪、排线以及动力电池核心部件的热损耗，高电压化在汽车产业内达成了共识。
来源：《Enabling Fast Charging: A Technology Gap Assessment》
要知道，在相同功率下，800V电压较400V电压的电流减半，反映到实车上所带来的改变就是电池包充电热量降低，且低成本、轻量化、EMC干扰的降低，以及效率和续航的提升。
欧阳明高院士曾在多个场合呼吁，解决充电的后顾之忧，需要更大功率的快充技术，超级快充是大势所趋，行业需要推进电动汽车采用800V甚至更高的电压平台架构。
事实上，早在2019年保时捷Taycan便搭载800V高压平台，就此拉开汽车产业800V时代序幕。随后国内外整车厂争相跟进，比亚迪、极氪、岚图、埃安、极狐以及小鹏汽车等多家车企相继发布相关规划。
在此趋势下，盖世汽车研究院数据显示，2022年我国新能源乘用车中采用800V技术新车渗透率约在2%左右，市场规模达17亿元。预计至2025年，这一数字有望突破200亿元，市场渗透率约在15%左右。更长远看，我国新能源乘用车或将在2029年实现近半新车采用800V技术。
若将目光放大至全球整个汽车高压电动动力总成市场，法雷奥预测，至2030年新车渗透率或将达35%，市场规模突破920亿欧元（约合人民币6772.6亿元）。
其中，800V市场不容小觑。
升压不只是数字更替，法雷奥“亮剑”800V技术
从字面上来看，400V升800V高压平台不过是更改下数字，但落地于技术开发与应用却是一项“牵一发而动全身”的系统工程。
电压平台的升高，意味着核心三电系统以及空调压缩机、DCDC（直流变压器）、OBC（车载充电机）等部件都需在800V甚至更高电压下正常工作，相关元器件的重新开发、电池模组安全性的提升以及半导体器件线路的改变都将带来一个又一个难点。
尽管如此，在庞大市场吸引下，越来越多玩家相继涌入，其中，自然少不了法雷奥。
早在去年初，法雷奥便携合作伙伴联合开发了耐压等级高、开关频率范围宽的800V SiC模块化开关单元，成为其高压电气化产品再进阶的关键技术之一。
随后在过去一年间持续研发下，法雷奥于日前首次公开发布一整套基于市场需求的最新800V技术产品组合，涵盖了eAxle电驱动、eMotor电机、Inverter逆变器、OBC车载充电机和DC/DC转换器等。
其中，基于800V SiC功率模块打造而来的法雷奥第五代逆变器，可大幅降低损耗，并在WLTP循环中提高5%效率的同时，重量减少约40%，且成本更具优势；架构优化则让其可灵活适配400V到800V，乘用车或商用车等不同电压、不同车型的扩展平台需求；此外，结合优化的SiC Mosfet（碳化硅场效应管）技术，包括800V直流升压器功能，利用电机绕组可实现即便在400V直流充电桩上给800V电动汽车补能时，依然可以带来超快速充电体验。
法雷奥新一代逆变器；来源：法雷奥
从一定程度而言，一款性能更好的逆变器将可以为800V平台带来更高的驱动效率、更优质的驾驶体验、更良好的声学感受以及更高可靠的系统保障。
也正得益于其优异表现，现已收获国内外多家主流车企的合作订单，按照规划该产品预计2025年上车推向市场。
800V电机方面，法雷奥开发了可用于PMSM（永磁同步电机）和EESM（电励磁同步电机）的扁线定子，功率可覆盖80kW至350kW，并可根据成本、效率等不同需求配置4、6到8层布局结构。高槽满率之下，可带来持续高功率输出，还可实现更高功率密度和更小更轻的质量。
同时，法雷奥还针对电机噪音及冷却系统进一步优化，从而带来更优的NVH和散热效果。
其中，有别于PMSM，800V EESM无需稀土材料和磁铁，单从电机层面便可减少30%碳足迹，在优化成本的同时，贯彻可持续出行的初衷。
基于第五代逆变器、扁线电机以及变速器，法雷奥将其高度集成为满足EMC 5和ASIL D要求的800V SiC三合一电驱系统，覆盖100kW到350kW功率等级，最高等级效率可达96%。
150kW电驱系统；来源：法雷奥
源于其高功率、紧凑、轻量化、灵活扩展等优势，可广泛适用于乘用车、轻型商用车的前、后桥布局，同时额外可搭配驻车、断开和多速传动等功能要求。
此外，法雷奥还推出了第四代OBC平台，同样适用于800V平台。功率分别为11kW和22kW，可提供双向充电等功能。
新一代OBC；来源：法雷奥
就了解，新一代OBC具备高效率、轻质量等优势，可定制布置设计连接器和软件，技术兼容各国标准和要求1相或3相，并可集成DC/DC转换器和PDU电力分配单元。基于此，目前已获某美系头部OEM青睐，预计将于不久的未来投入市场。
立足电气化“硬实力”，为未来移动出行做好准备
时至今日，相信谁都难以否认，以电动化展开的新一轮汽车技术革命取得了空前胜利，也正如文章开头所说，下一步我们所要探索的将是如何推动产业朝着更为高效、可靠、可持续方向发展。
在法雷奥看来，未来15至20年内，全球汽车移动出行的变革将推动着电气化和高级驾驶辅助系统市场的高速发展。
其中，智能化是大势所趋，高压电气化同样必不可少。
基于此，法雷奥于2022年初，基于可持续发展和绿色出行大趋势，提出“Move Up”计划，目标是在2022年-2025年打造一个技术更强大、定位更理想的集团。
其计划的第一步，也是极为关键的一步，便是将法雷奥西门子新能源汽车合资公司（以下简称为合资公司）整合并入集团。
原法雷奥西门子新能源汽车合资公司；
来源：法雷奥
要知道，作为业内领导者，合资公司的电动动力总成系统、电机、逆变器和车载充电器等产品已广泛出现在全球20多家主流车企的主要平台上，并在2022年底上车超过90款新能源车型，且在高压电气化领域具有深厚的专业积累。
这意味着，收购并整合合资公司，将极大程度巩固法雷奥在电气化领域竞争实力，使其完善从低压到高压全套电动动力解决方案，从而覆盖所有新能源车型的各类需求。
而以上重大收购动作已于去年7月1日完成，新整合的高压业务在欧洲和中国市场增长迅速，并在2022年第三季度创下了同比61%的高增长，整个下半年实现销售额6.44亿欧元。
在法雷奥的期待中，针对整合了合资公司高压业务后的动力总成系统事业部，计划在2021年至2025年间实现年销售额增长率超过12%，并在2025年达到销售额85亿欧元以上，成为法雷奥业绩增长新引擎。
最后，我们将视线拉回中国，作为其最大单一市场国家，法雷奥入华已有29载，经历了从中国制造到“中国研发”，扎根中国、服务中国的全过程。
如前文中反复提及，这里拥有着全球最大的新能源汽车市场，却也有着瞬息万变的市场格局及日新月异的市场需求，驱动着各级创新发挥极致，让汽车产业变革跑出中国速度。
在此背景下，我们有理由相信，未来伴随高压电气化业务的整合，以及未来最新800V技术产品的逐步落地，法雷奥将势必加速推进在华本地化研发、生产以及服务，向中国乃至全球客户提供不断增强的高性能解决方案，助力未来移动出行朝着高效、高压、可持续高速发展。
本文来自易车号作者盖世汽车，版权归作者所有,任何形式转载请联系作者。内容仅代表作者观点，与易车无关
交错反激式光伏并网微逆变器是电压型还是电流型
逆变器不分电压或者电流型，一般最在意的是最大输出功率。通常逆变器的输入电压为12V、24V、36V、48V也有其他输入电压的型号，而输出电压一般多为220V，当然也有其他型号的可以输出不同需要的电压。逆变器的价格和好坏主要是下面参数决定的：输出功率、转换效率、输出波形质量。只要比较一下这些参数就知道这款逆变器质量如何了。逆变器是一种常用设备，只要是属于常用型号，一般在电气维修点以及几乎所有的电子市场都会有售的，而且只要是技术还可以的电气维修店都是可以维修的，电子市场就更可以维修了。如果是非常用型号或者功率很大的情况下就只能去电子市场或者网上定制了。逆变器是把直流电能转换为交流电能（一般情况下为220V,50Hz的正弦波）的设备。它与整流器的作用相反，整流器是将交流电能转换为直流电能。逆变器由逆变桥、控制单元和滤波电路组成。广泛应用于空调、电动工具、电脑、电视、洗衣机、冰箱，、按摩器等电器中。
逆变器在选择和使用时必须注意以下几点：
1）直流电压一定要匹配；
每台逆变器都有标称电压，如12V，24V等，
要求选择蓄电池电压必须与逆变器标称直流输入电压一致。如12V逆变器必须选择12V蓄电池。
2）逆变器输出功率必须大于用电器的最大功率；
尤其是一些启动能量需求较大的设备，如电机、空调等，需要额外留有功率裕量。
3）正负极必须接线正确
逆变器接入的直流电压标有正负极。一般情况下红色为正极（+），黑色为负极（—），蓄电池上也同样标有正负极，红色为正极（+），黑色为负极（—），连接时必须正接正（红接红），负接负（黑接黑）。连接线线径必须足够粗，并且应尽可能减少连接线的长度。
4）充电过程与逆变过程不能同时进行，以避免损坏设备，造成故障。
5）逆变器外壳应正确接地，以避免因漏电造成人身伤害。
6）为避免电击伤害，严禁非专业人员拆卸、维修、改装逆变器。
豪沃T7h的车载逆变电源怎么才能常开？
重汽在今年做了什么？答案是显而易见的，透过中国重汽2020年中国重汽商务大会，我们见证并知晓了重汽在过去的一年中一共做了三件大事：改革、调整战略、更新产品。关于改革，重汽做到了止血、造血、人事制度调整等结构性调整；关于战略，重汽重塑了“客户满意是我们的宗旨”的核心企业价值观；而关于产品的推陈出新，在商务大会上，透过琳琅满目的全新车型，让我们见证了中国重汽的技术储备能力以及产品更新速度的奇迹。
全新豪沃，全面升级
重汽是一家技术储备十分丰富的商用车企业，目前，重汽已经拥有了一整套独立动力链系统，包括MC系列发动机，HW系列变速器、MC系列车桥。豪沃T7H作为重汽产品线中的重要一员，同样搭载了这套动力总成，并且在拥有更优的燃油经济性的基础上，豪沃T7H还叠加了总质量更轻的轻量化优势，使其成为干线运输的主力车型。
除了搭载全新动力总成外，豪沃T7H还针对标载运输做出了一系列升级，包括使用豪华版内饰和增加防碰撞等安全辅助系统，那具体都升级了什么地方，我们有必要来重新认识一下全新的豪沃T7H。
具备豪华外观的豪沃T7H
今天来看，豪沃T7H依然具备豪华与霸气的外观，高大的车身和体积巨大的保险杠，赋予了豪沃T7H霸气外观；镀铬条与科技感十足的组合灯光搭配，赋予了豪沃T7H豪华的气质。可以说，豪沃T7H是最具性价比的一款车型。
与汕德卡使用同款后视镜，支持电加热和电动调节等功能，该功能在雨雾天气可以为帮助驾驶员及时去除玻璃上的水雾，提供更安全驾驶环境。
灯光配置十分丰富，除了组合灯光总成外，在遮阳板和车顶位置还配置了示廓灯，用以增加辨识度，也便于观察。
关于命名方式，重汽的产品命名方式比较简洁，比如豪沃这款车型，只是在车门一侧粘贴了“T7H 480”铭牌，T7H是车系型号，480是功率，简单明了，很好理解。
经济性更好的全新动力
MC13发动机是重汽主打机型，包括汕德卡在内，都在使用这款发动机，并且这款发动机还实现了对外供应，例如格尔发K7，就搭载了这款MC13发动机。该发动机技术优势明显，源自MAN，具有爆发力强、燃油经济性佳等优点。
目前，豪沃T7H搭载的MC13还是国五版本，净排量12.419L，功率覆盖440、460、480、540四个马力段，最大扭矩2500N.m。那么在国六时代，豪沃T7H同样可以和汕德卡一样，搭载国六版本的MC13发动机。有一点，国六版本的MC13发动机，排量增加到13.02L，最大功率也增加到了600马力，最大扭矩也提升至2700N.m，是少数在国六时期能达到600马力的机型。
变速器匹配的是重汽自主研发的自动挡变速器，型号HW25716XACL，齿轮采用全斜齿设计，具有噪音低，传动效率高等优点，并且结合通过优化发动机程序及油门mpa，油耗较以前节油2-3L/100km。这款变速器还匹配了福伊特液力缓速器，3500N.m的制动扭矩，也使得豪沃T7H无论是长坡还是陡坡，都可以轻松应对，将安全驾驶提升至新的高度。
同时，该变速器为重汽自主研发第二代变速器，变速器换挡更智能，响应速度更快，并且在换挡手柄中加入陀螺仪，可实时感知车辆的水平状态，无论是在起步状态或行驶过程中，都可以做到智能预选档位，节省换挡时间，间接提高燃油效率。
驱动桥与汕德卡使用同一款轻量化车桥，速比3.08,可选最多5种速比。而关于轻量化，中桥重量仅为780kg，后桥重量仅为682kg，再加上配置了单级减速桥，整个车桥系统就为总质量减重不少。另外，除了车桥除了自重轻这个优势外，该车桥还具备免维护等特点。
节约每一滴燃油，具备超长续航能力
豪沃T7H具备超长续航能力，整车油箱采用了860L＋240L双油箱组合，1100L的燃油总量，可以支撑超过3000公里的续航能力，这大大节约了路上停车加油所浪费的时间和油耗，做到了为用户进一步降本增效。
为了适应更多地区的气候，豪沃T7H还可选装寒区包，其中包括油箱加热和双腔油箱等配置。
总质量仅为7.95吨，T7H是怎么做到的
豪沃T7H目前最低重量仅为7.95吨，这在同竞品中，做到了行业最低重量，那么它是怎么做到的呢？
一：采用高强度轮圈，重量更轻，强度更高。
二：前桥刹车采用盘刹，省去了鼓刹的笨重。
三：轻量化钢板簧，前桥2片钢板簧，驱动桥4片钢板簧。
四：MC轻量化车桥，中桥重量仅为780kg，后桥重量仅为682kg，单级减速桥。
五：铝合金油箱，铝合金储气筒，铝合金变速器外壳、重量更轻的V型推力杆。
六：优化车架结构，使其布局更合理，减少不必要附件。
这一套组合拳打下来，7.95吨的自重可以让用户在相同的工况下多拉至少一吨货物，1＋1＋1效用相互叠加，时间越久，用户获得的利润也将更多。
豪华内饰，丰富功能
豪沃T7H除了动力总成升级和具备轻量化优势外，豪华的内饰更是能打动用户的关键因素。比如驾驶座椅，正副驾座椅均采用了多项调节气囊座椅，并且靠背支持三段式支撑调节，这个座椅配置，在同竞品中，已经是最高配置。
主驾座椅在具备多项调节功能的基础上，新加入通风和加热功能，无论是寒冬或是酷暑，都可以为驾驶员提供一个舒适的驾驶环境，最大程度减轻驾驶疲劳感。
针对电子设备的用电需求，220V-1000W逆变器将会这成为标配，同时还增加了卧铺区域的USB接口以及灯光控制开关，最大程度为长途驾驶提供便利性。
标配自动大灯，开到A档位置，以后进出隧道或光线交错的地方，就不用担心忘记开启灯光了。
防碰撞系统和车道偏离预警将成为基础配置
重汽今年的产品，不管是汕德卡，还是豪沃，都配置了防碰撞系统和车道偏离预警系统，这或将成为卡车安全的基础配置。从另一个角度，重汽不止做到了燃油经济性，轻量化，还力图做到零事故的发生，同时这也是一家企业应有的责任，可以说，重汽又一次引领了商用车的发展新趋势。
总结
从今年重汽所推出的产品来看，重汽对产品所做的所有改进，都是以用户需求为导向，而最终的目的，是为用户提供更省油、更挣钱、更耐用、更安全的卡车产品。豪沃T7H作为一款高端重卡，经过多年的市场淬炼，再加上重汽所赋予的新技术，相信在未来的高端重卡市场，将会有不错的表现。
存失去动力等安全隐患 551辆极星2被召回
中国网汽车11月13日讯近日记者从国家市场监督管理总局获悉，浙江豪情汽车制造有限公司授权、委托极星汽车销售有限公司，根据《缺陷汽车产品召回管理条例》和《缺陷汽车产品召回管理条例实施办法》的要求，向国家市场监督管理总局备案了召回计划。决定自2020年11月23日起，召回2019年9月12日至2020年8月22日生产的2021年款国产极星2首发版纯电动汽车，共计551辆。据悉，本次召回范围内的车辆，前后桥逆变器大容量电容上的螺丝连接的镀锡端子的锡须会造成高压直流电正负极间短路，导致前后桥逆变器没有高压电供应。当这种情况发生时，如果车辆处于停车状态，可能无法启动，如果车辆处于行驶状态，可能导致车辆行驶中失去动力，存在安全隐患。
极星汽车销售有限公司将对召回范围内的车辆免费更换前后桥逆变器，以消除安全隐患。此外，极星汽车销售有限公司将以挂号信等形式通知客户。极星汽车客户支持中心将主动联系相关车主，安排召回事宜。
本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。
大众MEB平台ID4电驱动系统技术介绍
作者：吴庆国文章首发于《电动新视界》微信公众号
一、说明
大众致力于电动交通系统的发展。全新一代的ID.family电动汽车将于2020年上市。将会有不同级别的零排放车辆，它们的行驶里程与今天的汽油车相当。ID.CROZZ,ID.VIZZION和ID.BUZZ已经公开。第一款将于2020年投放市场的ID.车型将是ID.一款价格适中、四门、全连接的紧凑型汽车(图1)。大众集团计划到2022年在全球推出27款MEB汽车。其中包括奥迪、西雅特、斯柯达、大众和大众商用车品牌的电动车型。
图1TheID.家族:(左起)theID.,ID.CROZZ,ID.VIZZIONandID.BUZZ
该ID.将标志着世界上第一个基于模块化电气化工具包(MEB)的模型的首次亮相，这是一个专门为全电动汽车开发的技术平台(图2)。电动驱动系统的组件和电池包是精确地系统互连。高压电池位于车轴之间的中心。它是可扩展的，适应不同的电池类型，并配备了集成的液体冷却。因此，比较容易集成到ID.模型的各种功率输出中。根据电池大小和ID.型号，范围约为可达到330公里至550公里以上。一个充电功率高达11kW交流充电器集成在车辆。采用CCS(联合充电系统)装置可实现高达125kW的直流充电。基本上可以在平台上安装两个电动驱动系统，通过MEB的可伸缩部件实现驱动一个轴或两个轴。
图2MEB车型平台
ID.的零排放驱动系统主要由与后轴相结合的电机组成，包括功率逆变器和单速变速器、安装在车底的高压电池和位于车前端的辅助部件，以节约空间。紧凑的驱动系统由电机、电源逆变器和单速变速器组成。它的行驶里程和现在的汽油车差不多，价格和柴油车一样，ID.也有潜力促进环保电动交通的发展，并开始一个电力驱动系统新时代。
二、高压电池系统介绍
确定电压范围的关键因素是高压电池。它集成到前后车轴之间的车身底部底，这节省了空间，并提供了较为宽敞的车内空间，同时确保一个最佳的前后50%:50%的重量分布，并且具备低重心的整车优势。高压电池是电动车最重要的成本因素。在其开发和设计过程中，除了要考虑满足长里程的电池容量和功率密度、优异的驾驶性能和快速充电能力等技术标准外，还要考虑成本和使用寿命等经济方面的因素。
对于MEB，大众汽车开发了高性能锂离子高压电池，在一定操作习惯和工作温度条件下，保证了高实用性和长使用寿命。它提供了一个在宽的温度波段和充电范围的状态可重复的高功率输出的电子驱动器。在短充电时间，高水平的连续电流容量，充电功率高达125kW。可伸缩的电池容量确保了可提供不同的ID.车型家族，从330公里到超过550公里(根据WLTP)范围的续驶里程。
高压电池由并联和串接的模块组成，这些模块又由单独的电池单元组成。由于采用模块化设计，高压电池中的电池单元数量可以变化。这使得不同的能量含量和缩放的高压电池能适应不同的汽车概念和客户的要求。强大的热管理具有直接冷却系统能确保即使在高负荷或低温情况下高压电池依然能运行在其25至35℃的最佳温度范围。电流、电压和温度通过单元模块控制器和主控制单元进行监控。
三、充电技术
图3MEB车辆的充电选项
除了里程，充电问题对电动车的日常实用性也至关重要。客户对充电技术有明确的要求：充电时间尽可能短，充电选择充足。大众公司假设大多数ID.驾车者每周只给他们的电动车充电一次，这意味着50%的充电活动可能在家里进行。因此,车辆基于MEB将作为标准配备一个type2充电连接，其中可通过交流连接充电，可通过一个标准家用插座充电2.3kW或在11kW的壁柜。晚上墙盒的交流充电为电池充电提供了充分的电力。由于电池只能用直流电充电，所以车上集成了一个11kW的充电器，将插座、壁柜或交流充电站的交流电转换成直流电，为高压电池充电。
可选的CCS充电端口可以显著缩短充电时间。它结合了一个2型插头和两个额外的电源接点进行直流充电(图3)。通过CCS充电端口，高压电池可以使用高达125kW的电源进行充电。30分钟内可以充满其80%的电量。从长远来看，MEB也为感应充电做好了准备，这既不需要电缆也不需要插头。车辆简单地停在一个所谓的充电板上，通过这个充电板充电。
四、MEB的电驱动系统
图4MEB的后驱系统
为MEB研发了两个新的电驱动系统。主驱是后轴上的永磁同步电机(PSM，图4)。它结合了一个功率逆变器(PI)和一个平行轴的减速器。输出功率为150kw，扭矩为310Nm，最大转速为16000rpm。PSM是一个具有高功率密度和高效率的系统组件，在宽调速范围内可持续提供输出。
根据车辆规划，MEB前驱可以提供动力。前驱是一个带有感应异步电机的电驱系统，可实现整车四驱。它的功率输出为75kW，扭矩为151Nm，最大转速为14000rpm。异步机（ASM）以其短时间超载运行和低阻损失的能力而著称。因此，它非常适合做辅驱。
下面将重点介绍MEB永磁同步电机（PSM）电驱的组成、技术特征和性能数据。
4.1PSM/ASM工作原理
永磁同步电机的工作原理
定子三相铜绕组中的电流产生旋转磁通(旋转磁场)。转子内的励磁磁场由永磁体无损耗地产生，并穿透定子。这会产生了一个切向力，其中转子和定子的旋转场以相同的转速(同步)旋转(图5，左)。
异步机(ASM)工作原理
定子三相铜绕组中的电流产生旋转磁通(旋转磁场)，通过短路绕组穿透转子。异步电机中的转子，其转速略低于定子的旋转磁场(异步)。这在短路绕组中产生磁场变化，从而产生电流。由此产生的磁场在转子中产生一个切向力，作为转矩作用在转子轴上(图5，右)。
图5PSM(左)和ASM(右)的基本结构
4.2逆变器（PI）
电机的三相电流由直接安装在电机上的液冷功率逆变器(PI)提供。图6显示了电源逆变器的爆炸视图。在电源逆变器内部，将最新一代的三个IGBT电源模块连接起来，形成了一个经典的B6电源逆变器。在模块载体内部，电源模块被冷却结构框起来，这样驱动板就可以直接插到电源模块的触脚上。驱动板在和控制板之间加装有屏蔽罩。
图6功率逆变器(PI)结构
PI内部其他重要组件包括：直流输入的滤波组件，直流母线电容器，三相母线铜排和液冷冷却单元。
PI的模块化设计适用于大批量工业化生产。从通过模块载体的电源模块到电源和控制器模块，创建了一个模块化系统，该系统提供了一个基础，在此基础上，下一代电子驱动项目可以实现较小的修改就可以完成。此外，电力电子产品的全自动生产确保了即使在大规模生产中结构和功能的质量稳定。为调节电机电流值而导入和处理传感器数据是一个高度动态的过程。其结果是最佳的功率利用，特别是在动态工作点。一些车辆功能，如减振和滑动控制功能，被直接集成到电力电子系统中。因此，可以实现没有延迟的总线通信。这种设计的优点是在开发过程中有更多直接的适应选项，以满足特定车辆驾驶行为的需求。
在MEB平台中，DC/DC转换器没有集成到PI中，而是作为一个单独的液冷组件设计的。DC/DC可以灵活安装到车辆其他地方，并有两个功率等级可供选择，它们分别为1.8kW和3.0kW。
4.3PSM后桥驱动
MEB后驱电机为三相永磁同步电机(PSM)，转子四对极，最大转速为16000rpm。它由电源逆变器、四部分壳体(电机壳体、电机后端盖、减速器前壳、减速器后壳，见图4)、定子、转子、带温度传感器的旋转变压器、单挡减速器等主要模块组成。电驱总成是在卡塞尔的大众工厂生产的。转子和定子由大众萨尔茨基特（Salzgitter）厂提供。
定子包含用于三相连接的母线绕组。转子内的永磁体为钕合金组成的永磁体，嵌入到叠片中。定子和转子安装在一个铸造外壳内，定子液体冷却。两个深沟球轴承安装在转子轴两端。
在电机轴后端安装有旋变转子，低压接线端子包括绕组温度的传感器和旋变信号，最好通过电机盖板封闭。旋变和温度低压信号最后连接到控制器端。减速器减速增扭，减速器的前壳体与电机前端盖集成化设计，降低重量和尺寸(见图4)。
4.3.1定子结构
图7PSM定子
定子主要由叠片和三相发卡线绕组组成(图7)。叠片组由单个的、焊接的、分层的、外径为220mm的独立镀层金属板叠片组成。叠片具有较高的导磁率，厚度为0.27mm，并在两面涂有一层电绝缘层。定子分为四段，每段在组装期间偏移90度。这减少了金属晶粒方向对旋转磁场均匀性的影响。
绕组插入到定子槽，焊接三相端部(图8)，并自动连接三相铜排。该定子结构的末端绕组包含一个用于温度传感器的接触装置。定子还浸渍树脂，以增加绝缘，改善热传导和加强绕组。定子经过自动测试程序，自动压装到电机外壳。
图8定子线圈组件
4.3.2转子结构
图9转子的爆炸图
转子由转子轴、嵌入v形永磁体的叠片、压板和旋变转子组成。转子分为四段。转子端面用压板压紧，并通过四个张紧螺钉连接在一起，这些螺钉穿过叠片(图9)。全自动化压紧叠片，自动压装转子轴完成装配。
转子永磁体采用"V+1"斜级布置。它们被一层膨胀的磁性涂层保护着。目的是提升电机NVH性能。叠片是由相同材料的金属片冲切而成。
转子轴设计为空心轴，由两部分焊接而成。它通过纵向内花键连接到变速器的输入轴上。整个电机轴和减速器输入轴三轴承支撑，轴承为低摩擦深沟球轴承。降低机械损失。
转子轴与叠片安装时，需对叠片总成加热。这也导致永磁体热激活和磁涂层膨胀，需固定好永磁铁。
4.3.3带温度传感器的旋转变压器
图10PSMb侧轴承屏蔽上的组件
为了给定子绕组通入正确的三相交流电，需要检测转子的正确位置。此任务由旋变完成。它由转子轴上的转子和固定在电机后轴承轴承屏蔽上的定子组成(图10)。
在定子绕组上的一个发夹中设计一个专用固定点，其中安装有用于测定绕组温度的温度传感器。
从解析器和温度传感器发出的信号通过信号插头传输到PI，然后进行评估。
电源逆变器是通过螺栓连到电机外壳。用于定子相位绕组的三条母线是PI的组成部分，在定子固定在电机外壳后被固定在定子的接触桥上。
A端和B端盖板内部都包含特殊的碰撞元件，在发生追尾碰撞时，该元件可以将驱动装置与车身框架隔离，从而防止高压电池短路。
4.3.4冷却和加热电子驱动器
电驱动系统是液体冷却的。冷却液流入电子驱动器首先通过电源逆变器运行，因为半导体规定了允许的最大冷却液温度。流过PI后，冷却剂通过密封管塞元件进入电机外壳的冷却水套。热量主要是由定子铜绕组的电阻损耗产生的，通过绕组绝缘层和叠片到达机壳中的冷却水套。冷却介质通过经过优化的周向冷却通道进入定子，并在冷却水道的末端通过冷却连接软管进入车辆的外部冷却回路(图11)。
图11冷却液流经PI和定子
4.3.5电子驱动器技术参数
*重量为PI、电机、减速器三者的总重紧凑的MEB电子驱动器为大众的ID.汽车家族提供了一个卓越的驱动性能。平行轴MEB后驱动桥，永磁同步电机集成PI和单速减速器，提供了150kW的峰值功率和310Nm的最大扭矩。电机的最大转速为16000rpm(图12)。
同轴MEB前轴驱动桥作为四轮驱动辅驱，是一种集成PI和单挡减速器的异步电机。它提供了一个峰值功率75kW和最大扭矩151Nm。这台电机的最大转速为14000rpm。
图12PSM效率图
电子驱动器的设计是基于对不同驾驶周期的电机特性map图中能量转化的详细评估。在设计磁路时，我们特别注意城市驾驶循环的工作点，以确保电子驱动器在这些情况下高效运行。在大量的现实工况中，效率远高于90%(见图12、图13)。
图13PSM满载图
4.3.6MEB后驱动桥与e-Golf驱动桥的比较
*重量为PI、电机、减速器三者的总重将新型MEB后桥驱动与目前e-Golf中的电驱动桥技术数据进行比较[3,4,5]，说明了其开发进展。峰值功率可提高50%至150kW，扭矩可提高7%至310Nm。尽管增加了功率和扭矩，MEB后桥驱动器的重量减少了18%，至90kg。这使得MEB后轴驱动的功率重量比为1667W/kg，与e-Golf的电驱动桥相比显著提高了82%。
4.4单速变速箱
图14MEB后驱动桥单速变速箱
单挡减速器为二级齿轮减速机构，用于降低电机转速，提升扭矩输出(图14)。
MEB专门对减速器齿轮进行了NVH声学优化。电机轴和减速器输入轴采用3轴承支撑，减少了摩擦。润滑油终身免维护。进行了针对性的润滑设计，采用干式油底壳概念降低搅油损失，提升效率。此外，将带预紧力锥轴承改成了浮动柱轴承。
减速器设计了不同速比以满足不同动力需求。ID首次使用时的总速比为11.5:1，最高时速为160km/h。同时，MEB将取消传动系驻车锁止机构，在坡路工况，将采用轮端EPB实现驻车功能。
五.总结
大众MEB的动力系统是一个模块化构建工具包的一部分，其组件可形成各种不同的电子动力系统配置，以配置各种规格的电动汽车。
MEB的平行轴后轴驱动系统包括一台高效的永磁同步电机、一个摩擦优化的单速变速器和一个紧固在电机上的高度紧凑的功率逆变器。与高压锂离子电池相结合，大众ID型车的电子驱动最大扭矩为310Nm，最大功率为150kW。对于四轮驱动的应用，有一个额外的同轴电驱动桥可用于前轴。它是由一个创新的异步电机，搭配低摩擦单挡减速器，同时集成了控制器组成的。
电气化动力系统的MEB代表了大众汽车新车模块化方法的系统延续。由于系统开发的高容量，开发和组件成本可以大大降低。这是降低汽车成本，从而增加电动汽车的市场渗透的必要先决条件。
它的续驶里程和现在的汽油车差不多，价格和柴油车一样，ID.也有潜力促进环保电动交通的发展，并开始一个电力驱动系统新时代。参考文献
[1]VolkswagenNewsroom,E-mobility,17.09.2018MEBarchitecture/en/id-workshop-electric-for-all-4193/mebarchitecture-4196
[2]VolkswagenNewsroom,VolkswagenGroupNews,11.09.2017TheVolkswagenGrouplaunchesthemostcomprehensiveelectrificationinitiativeintheautomotiveindustrywith"RoadmapE"/en/press-releases/the-volkswagen-grouplaunches-the-most-comprehensive-electrification-initiative-in-the-automotiveindustry-with-roadmap-e-1242
[3]F.Eichler,K.Bennewitz,C.Helbing,P.Lück,et.al.VolkswagenElectrifiestheNewGolf38thViennaMotorSymposium,Vienna,2017
[4]P.Lück,G.Kruse,J.Tousen,et.al.TheelectricpowertrainmatrixfromVolkswagenMTZ-MotortechnischeZeitschrift,Issue2/2014,2014
[5]P.Lück,J.Tousen,et.al.ElektrischeAntriebefürdieHybrid-undElektrofahrzeugevonVolkswagen9thMTZConference“ThePowertrainofTomorrow”,Wolfsburg,2014
本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。
奥迪E-tron和保时捷Taycan的逆变器设计
周末我想聊一下E-tron和Taycan的逆变器设计，在这里和我们认知差异的地方有几个点：1）E-tron和Taycan采用的相似的逆变器设计，这个出自日立的设计，前后桥和两台车（400V和800V）里面都有很大的相似性
2）400V和800V的主要差异，主要是对于IGBT功率模块的修改（IGBT芯片的耐压从700V扩大至1,200V以外），其他平滑电容器、电机控制器主板、电流传感器等主要零部件作为标准零部件开发这个事情还是挺意外的，我想从逆变器的开始来讲这个事情。备注：主要的信息来源是日本汽车工程师学会上“车载逆变器的高电压及大功率密度技术”，的讲演，Marklines上有关于这些内容的专题内容
图1日立给奥迪开发的逆变器
01
E-tron和Taycan的逆变器相似的地方 我们先列一下相似的地方：1）这两个逆变器都是由日立帮助奥迪和保时捷的工程师进行开发的
2）都采用兼容的方式来做的，如下所示，Etron是通过集成安装的布置，Taycan是通过桥接器进行安装，这样同样的部件进行组合就可以得到不同的驱动桥
图2E-tron和Taycan的前后桥逆变器
02
E-tron和Taycan的逆变器有差异的地方
1）参数和使用
E-tron的逆变器的电压覆盖范围为150V-460V，10秒持续的最大电流为530A，持续电流最大为260A，功率密度为30kVA/L，内部采用了三个IGBT模块（powermodules）。
Taycan的逆变器的电压覆盖范围为450V-850V，分两种不同的类型逆变器300具有3个新型IGBT功率模块，最大相电流2秒额定为335A，持续工作电流为190A，功率密度为62.3kVA/L。逆变器600在功率单元上采用并联2个IGBT功率模块的方式来解决（一共搭了6个），最大相电流2秒额定为670A，持续工作电流为380A，均是前者的2倍，输出功率密度为94.3kVA/L。
图3逆变器的参数
如下图所示，三种逆变器的重量分别为8kg、7.4kg和10.5kg。
图4Taycan的两个不同的型号
从原理图里面，在滤波设计，被动放电电阻方面还有差异，E-tron只有一个主动放电的回路，Taycan还加入了一个被动放电。从放大电流的角度，Taycan可以做一个并联的考虑。
图5逆变器原理图
在整体内部的布置方面，由于在相似的体积下，Taycan需要提供6个IGBT的空间，所以两者在IGBT驱动板和控制板，IGBT的布置方向（E-tron是躺着、Taycan是立着），Busbar设计都有很大的区别。Taycan在功率模块开口处的AC/DC端子、信号端子以及直流端子，采用了2个正极、2个负极交互配置的结构，通过抵消由于反向瞬态电流引起的磁通，以降低寄生电感。
图6两个逆变器的布置差异
小结：保时捷确实用了SiC器件，但是部件主要用于充电部分，有详细信息我们后续也可以仔细关注下，我个人感觉Taycan很多地方是在开发中有的技术为了量产做了妥协，是性能优先为目标
本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。
小鹏G3召回的锡须是怎么回事？
01 问题在哪里？1）问题的定位 锡须
这次的叙述是：逆变器直流母线电容上连接铜排螺丝的镀锡端子因锡须可能会造成高压直流电正负极间短路，导致逆变器无高压电供应。当这种情况发生时，如果车辆处于停车状态，可能无法再次启动；如果车辆处于行驶状态，可能导致车辆失去动力，存在安全隐患。 小鹏G3做过一期15万公里滞后的拆车的活动，所以如下所示可以看到这个逆变器的照片，两张图分别是从上往下和从下往上的结构。
图1 小鹏G3的电容
其实这个事情和之前极星2的情况是相似的，这款车的问题也是一样的，召回2019年9月12日至2020年8月22日生产的2021年款国产极星2首发版纯电动汽车，共计551辆。本次召回范围内的车辆，前后桥逆变器大容量电容上的螺丝连接的镀锡端子的锡须会造成高压直流电正负极间短路，导致前后桥逆变器没有高压电供应。当这种情况发生时，如果车辆处于停车状态，可能无法启动，如果车辆处于行驶状态，可能导致车辆行驶中失去动力，存在安全隐患。
2）金属晶须
金属晶须的问题可以追溯到1945年，美国电话线路系统曾发生故障（电池内部短路），通过检查发现是因为镀Sn电极板两面产生金属晶须所致。在以上的问题中，由于Sn晶须与邻近高压导体之间可能发生电弧放电，造成短路问题的进一步加剧，引发严重破坏。晶须生长本质上属于一种自发的，不受电场、湿度和气压等条件限制的表面突起生长现象。
图2 晶须
在以上的失效中也分成了两种模式，静止状态和行驶状态（振动引发锡须移动位置），实际上这个问题是非常不好查的
备注：锡须可以在临近的不同电势表面产生稳定持久的短路，也能在电流足够高而超过锡须的熔断电流时，熔断锡须从而导致瞬时短路，在震动环境中，锡须会脱落，引发上述的电路短路
我倾向于认为，这是由于极星的问题开始，逐步从Tier1供应商往薄膜电容供应商来查，在相似的应用中发现的问题，而且也确实在使用一段时间以后容易发生这个事情
02 做配电系统的难点
实际上做高压保护系统是很难的，因为车上最难的事情，就是出现不能上电，预充故障，还有相关的比如接触器粘连。其实整个配电系统，如下图所示本质上还是为了保护，但是在后端的任何高压器件如果出现这种问题，对于接触器和熔丝来说，就是一定程度的损坏。如果出现以上的问题，没有那么明显的情况下，就是对电池包里面的电气系统维修，积累到一定的程度才能就近解决问题。
图3 高压配电保护系统
小结：每次看到售后的这个事情，其实还是要从整体部分去查问题，在高压配电系统往低成本方向去走的时候，整体的高压安全机制还是要保证的。在整体降本逻辑下，如何对保护系统内各个部件的技术和成本路径做好规划，对应每个失效模式和安全机制做好设计还是比较重要的，其实最难的是回答为什么不能更便宜的问题。
湖北仙童科技有限公司 高端电力电源全面方案供应商 江生 13997866467
