智能升压、智能升流、智能自加热、智控能量管理| 比亚迪E平台3.0EVO技术解密

文摘   汽车   2024-10-29 06:46   上海  
- 关于比亚迪E平台3.0EVO的技术解析
- 文字原创,卧虎藏龙SysPro系统工程智库内部学习用
- 本篇节选,完整版报告与解读在知识星球发布(6300字)
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目录

1. E平台3.0从<八合一>到 <十二合一>,增加了什么?

  • 1.1 E平台3.0八合一

  • 1.2 E平台3.0 EVO的十二合一

2. 支持500KW智能双枪快充技术

  • 2.1 控制方面
  • 2.2 电路方面

3. 电机自加热功能(知识星球发布)

  • 3.1 加热原理说明

  • 3.2 工作全过程说明

  • 3.3 补充说明

  • 3.4 总结

4. 电机降压升流充电 (知识星球发布)

  • 4.1 智能升流的本质和目的
  • 4.2 智能升流的两个阶段
  • 4.3 智能升流的原理

  • 4.4 电池包电压控制进一步说明

5. 总结


01

从"八合一"到 "十二合一",增加了什么?

比亚迪从<E平台3.0的八合一>到<E平台3.0EVO的十二合一>,实现了电驱动系统集成化的又一次飞跃。这一变化不仅体现了比亚迪在新能源汽车技术领域的持续创新和突破,也进一步提升了其产品的性能和用户体验。那么从<八合一>到 <十二合一>,增加了什么?

图片来源:比亚迪


1.1 E平台3.0八合一

比亚迪E平台3.0的系统,集成:驱动电机、减速器、驱动电机控制器、PDU(高压配电箱) 、DC-DC(高低压直流转换器)、Bi-OBC(车载充电器)、VCU(整车控制器)、BMS(电池管理器),一共8大件。
图片来源:比亚迪

e平台3.0主要技术亮点:

  • 1.标配刀片电池

  • 2.车身、电池一体化

  • 3.全新域控制电子电气架构
  • 4.自主研发BYD OS 操作系统
  • 5.创新八合一电驱动总成,综合效率超过89%

  • 6.宽温域高效热泵系统,冬季续航最大可提高20%

  • 7.800V高压快充,充电5分钟续航150km

  • 8.续航突破1000km、百公里加速最快2.9s

1.2 E平台3.0 EVO的十二合一

我们曾经对E平台3.0 EVO做过整体的概述,详见文章:一图看懂比亚迪e平台3.0 Evo的全部内容可以发现,E平台3.0Evo除了原有的八合一以外,新增了四个功能模块能量管理智控系统、智能升压模块、智能升流模块、智能自加热模块
图片来源:比亚迪

可以看出,新增的四个功能模块并非原有的实体部件,而是在原有部件基础上新开发的功能。比亚迪将其描述为:「创造性的电气架构复用与功能深度融合的技术路线,通过一套电驱系统实现升压、升流、自加热等多种功能的高度集成,打造全能电驱」

图片来源:比亚迪

下面重点对比亚迪的智能双枪快充技术智能升流模块智能自加热模块三个模块的实现原理、工作过程进行技术解析。


02

支持500KW智能双枪快充技术

在腾势N7的发布会上,我们了解到比亚迪的双枪充电技术已经在其上应用。直流快充支持150KW单枪充电功率、230KW双枪充电功率。

在腾势N7车型配置表中也有如下描述:150KW-安全升压直流快充;230KW大功率双枪超充(巧合的是后电机最大功率正好也是230KW,猜测比亚迪是利用后电机升压充电方案)。

图片来源: 比亚迪

以下是对腾势双枪充电的实测结果:

图片来源: B站博主 向北不断电
那么,针对智能双枪快充技术的工作原理是什么?又是如何实现的呢?

2.1 控制方面

下图为智能双枪快充技术的硬件拓扑,可以看到:

  • 车端有2个充电口,每个充电口与国标充电口基本一致,但略有不同:

  • 当只有一个桩与车连接时,车端检测点2的电压为6V;

  • 当有两个桩同时与车连接时,车端检测点2的电压为4V,因为两个R3并联;

  • 两个充电口的高压母线在车内汇流,经过K5/K6进入电池包;

  • 车端与两个桩分别进行CAN通讯。

图片来源:比亚迪

2.2 电路方面

下图为智能双枪快充技术的电路图(来自于专利),结合此图解释下其充电原理:

充电系统10包括控制器16,控制器16分别与第三切换开关K3的控制端和第四切换开关K4的控制端相连,控制器16被配置为:

  • 在第一充电口11的充电电压和第二充电口12的充电电压均大于等于预设电压阈值时,控制第三切换开关K3的第一静触点M1与第二动触点P2连通,并控制第四切换开关K4的第一静触点N1与第二动触点Q2连通;

  • 在第一充电口11的充电电压和第二充电口12的充电电压均小于预设电压阈值时,控制第三切换开关K3的第一静触点M1与第一动触点P1连通,并控制第四切换开关K4的第一静触点N1与第一动触点Q1连通;

  •  在第一充电口11的充电电压大于等于预设电压阈值、第二充电口12的充电电压小于预设电压阈值时,控制第三切换开关K3的第一静触点M1与第二动触点P2连通,并控制第四切换开关K4的第一静触点N1与第一动触点Q1连通;

  • 在第一充电口11的充电电压小于预设电压阈值、第二充电口12的充电电压大于等于预设电压阈值时,控制第三切换开关K3的第一静触点M1与第一动触点P1连通,并控制第四切换开关K4的第一静触点N1与第二动触点Q2连通。

图片来源:比亚迪


03

电机自加热功能

 (知识星球发布)

比亚迪可以实现全场景下的智能脉冲自加热:充电加热、驻车加热、行车加热

图片来源:网络

3.1 加热原理说明

当控制器控制第一开关模块104导通、第二开关模块106导通、第三开关模块105关断时,电池包103、第一开关模块104、第二开关模块106、母线电容C1、桥臂变换器101、电机绕组102形成电机驱动电路,此时,控制器通过控制桥臂变换器101实现电机绕组102输出动力。
  当控制器控制第一开关模块104和第三开关模块105均导通、第二开关模块106关断时,电池包103、第一开关模块104、第三开关模块105、电机绕组102、桥臂变换器101、母线电容C1形成加热电路,加热电路包括放电回路充电回路...

图片来源:比亚迪


3.2 工作全过程说明

首先进入软启动模式,向桥臂变换器101输出一个极小的PWM控制信号的占空比使加热电路工作...

  • Step1 软启动:...

  • Step2 加热流程:...

  •  Step2.1 第一阶段:放电储能回路工作...

  •  Step2.2 第二阶段:放电续流回路工作...

  • Step2.3 第三阶段:充电储能回路工作...

  •  Step2.4 第四阶段:充电续流回路工作


3.3 补充说明:互补脉冲控制 ...

3.4 总结 ...


04

电机降压升流充电

 (知识星球发布)

4.1 智能升流的本质和目的

 降压升流的本质是将充电电压与整车电压解耦 ...

4.2 智能升流的两个阶段  ...
4.3 智能升流的原理  ...
4.4 电池包电压控制进一步说明  ...


05 总结

可以看出,在提高充电能力与效率的方案上,比亚迪的思路和其他新势力广建超充桩的思路不同,更多考虑是如何利用现有的充电网络能力发挥更高的充电能力,不论是双枪充电,升压充电,降压升流充电,都是为了榨干充电桩的所有能力,最大程度将现有充电桩的能力发挥到100%满功率。

以上是关于<比亚迪E平台3.0EVO产品方案的技术解析>(节选),完整版解读在知识星球  [SysPro | 国际峰会报告解读] 专栏发布 (全文6400字),欢迎阅读学习。相关技术报告、专利和拓展阅读已上传知星球,欢迎学习、交流。

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