
比亚迪汉L 高压架构的一些总结
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比亚迪汉L的高压系统(四驱纯电版本),核心在于其“全域千伏高压架构”。这套系统将电池、电机、电源、空调等五大核心系统全部升级至1000V,实现了从充电到用电的全链路高压化。

这套系统不仅支持1000kW兆瓦级闪充(5分钟增加400km续航),更将单电机功率推至580kW,成为20万级车型中技术密度最高的高压平台之一。
更多内容可以参考我的这篇文章:比亚迪超级e平台最全技术干货总结:兆瓦闪充与全域1000V架构引领下一代电动车革命
本文将以下图纯电四驱版本汉L的高压架构框图为核心,系统梳理往期文章中电驱系统(升压充电、升流充电、功率模块、Pyrofuse、集成配电)、电池系统(BDU设计、自加热)、充电系统(双枪充电、兆瓦闪充)的核心功能设计。

拆解分析资料来源:知化汽车、绿芯频
电驱系统
1、1500V半桥功率模块
比亚迪超级e平台在为了匹配1000V超高压充电,其自研并量产了全新一代车规级SiC功率芯片,该芯片的电压等级高达1500V。

1500V SiC DCM功率模块,具体内容请参考我这篇文章:

比亚迪超级e平台(12)1500VSiC功率模组,DCM半桥的崛起之路
2、Pyrofuse能量切断装置
在新能源汽车驱动电机交流侧集成Pyrofuse短路保护,核心意义在于解决了高功率驱动系统面临的动态电流保护难题。随着电机功率密度持续提升(如比亚迪汉L车型驱动电流峰值大幅增加),传统熔断器因需兼顾稳态电流与短路瞬态电流的冲突匹配,易出现误触发或保护延迟。
Pyrofuse通过主动控制与爆破式机械分断,可在1-2ms内强制物理隔离故障回路,其灭弧室设计(如层叠分弧或气流吹弧技术)有效抑制了高压切弧风险,显著降低功率模块损毁概率,同时避免传统熔断器因快充大电流导致的加速老化问题。

Pyrofuse 能量切断装置,具体内容请参考我一下这两篇文章:
1、

2、

比亚迪汉L驱动电机解析(1):Pyrofuse的短路保护应用
3、OBC & DCDC集成
比亚迪的12合1电驱系统,根植于其E-Platform 3.0平台,是该平台技术创新的集大成者。该系统不仅集成了23000rpm高性能电机、高效减速器、比亚迪首创的1200V碳化硅电控等核心部件,还创造性地融入了整车控制器(VCU)、电池管理器(BMC)、直流变换器(DC-DC)、车载充电器(OBC)以及一系列智能模块(如智能升压、升流、自加热模块)和能量管理智控系统。

超级e平台将其十二合一进行了全面升级。

比亚迪超级e平台的十二合一集成方案,请参考这篇文章:

4、电驱升压充电
后电驱的升压充电方案,原理如下:
支路1:1000V充电桩直充回路;
支路2:500V、750V充电桩升压充电回路

电驱升压原理详情,请参考我的这篇文章:

1、电驱升压主体方案:
采用电机后端抽头的方式,结合MCU形成三路升压回路。结合刚才的BOOST升压电路原理,我们按照电感的充放电分成两部分来看:
第一步:电感充电阶段
充电基本原理:给电感充电时,Q7、Q8、Q9截止,Q10、Q11、Q12同时导通。电压电流通过保险F1、继电器K1,通过L4、Q10和L5、Q11以及L6、Q12形成三路充电回路分别给L1、L2和L3充电。
电感充电1支路:由F2和K2串联组成的电流输入支路、电感L4、由Q7和Q10组成的第三桥臂中的第一功率器件Q10组成第一个升压回路
电感充电2支路:由F2和K2串联组成的电流输入支路、电感L5、由Q8和Q11组成的第三桥臂中的第一功率器件Q11组成第二个升压回路,
电感充电3支路:由F2和K2串联组成的电流输入支路、电感L6、由Q9和Q12组成的第三桥臂中的第一功率器件Q12组成第三个升压回路;

第二步:电感放电阶段
放电基本原理:给动力电池充电时,Q10、Q11、Q12截止,电压电流通过保险F1、继电器K1,分别经过L4、Q7的续流二极管和L5、Q8的续流二极管以及L6、Q9的续流二极管分别形成三路放电回路给动力电池充电。
电感放电1支路:由F2和K2串联组成的电流输入支路、电感L4、由Q7和Q10组成的第三桥臂中的第二功率器件Q7组成第一个充电回路
电感放电2支路:由F2和K2串联组成的电流输入支路、电感L5、由Q8和Q11组成的第三桥臂中的第二功率器件Q8组成第二个充电回路,
电感放电3支路:由F2和K2串联组成的电流输入支路、电感L6、由Q9和Q12组成的第三桥臂中的第二功率器件Q9组成第三个充电回路。

5、电驱降压升流充电
降压升流的本质是将充电电压与整车电压解耦,任意平台电压下均可发挥现有充电网络中GB15标准公共直流充电桩180KW(750V/250A)的最大能力,即便是400V平台,通过电流转换,将750V,250A的规格变为400V,400A,达到充电桩最大180KW充电功率,10-80%SOC充电时间小于25min,公共充电桩利用率提升30%。
1、电驱降压升流主体方案

包括以下两个阶段:
第一阶段为充电储能回路工作:
如图所示,控制桥臂变换器101的下桥臂断开,上桥臂闭合,桥臂变换器101的上桥臂开通时,电流由充电口107和母线电容C1的正极出发,经过桥臂变换器101的上桥臂(第一上桥臂VT1、第三上桥臂VT3、第五上桥臂VT5)、电机绕组102、开关K1后给电池包103的正极充电,电流先增加后不断减小,母线电容C1的电压不断降低。

第二阶段为充电续流回路工作:
如图所示,桥臂变换器101的下桥臂开通时,电流由电机绕组102流出,经过开关K1、电池包103、桥臂变换器101的下桥臂(第二下桥二极管VD2、第四下桥二极管VD4、第六下桥二极管VD6),流回电机绕组102。

电池系统
1、可分离式BDU设计
比亚迪在汉L车型动力电池的前BDU、后BDU上应用的可分离模块化设计,是应对新能源汽车高压化、平台化需求的重要创新设计。
可分离式BDU是CTB/CTC技术普及的“关键解耦器”——它既享受了集成化带来的性能与空间红利,又通过局部可维修设计规避了“一损换全包”的经济性陷阱,最终实现用户、车企、保险三方共赢。

可分离式BDU设计,具体内容,请参考我的这篇文章:

2、电池自加热原理
电池自加热采用的双模组方案,原理如下:

比亚迪前驱脉冲加热原理参考这篇文章:

电驱脉冲加热技术(3):比亚迪双模组+自加热与高压预充功能复用
1、电池自加热原理图(带继电器方案):

2、电池自加热过程如下:
震荡电流形成:加热控制开关闭合后,功率模块控制能量在第一电池组、绕组、第二电池组间循环充放,形成大小和方向周期性变化的震荡电流,利用电池内阻发热。
多相绕组时序示例(以三相为例)
时序 1:上管关断、下管导通,第一电池组给三相绕组充电储能。

时序 2:上管导通、下管关断,第一电池组和绕组给第二电池组充电。

时序 3:上管导通、下管关断,第二电池组放电给绕组和第一电池组充能。

时序 4:上管关断、下管导通,绕组释放能量给第一电池组。

充电系统
1、双枪充电
双回路独立充电:每个充电口对应一组充电回路,可以单枪升压充电,也支持双枪充电双枪插入后通过高压BDU配电盒实现电流合流,总功率倍增。

比亚迪双枪技术的信息,请参考我的这篇文章:
1、

2、

2、兆瓦闪充
比亚迪自研的全球首款全液冷兆瓦闪充终端系统,其最大输出能力可以达到1360kW,未来将规划在全国各地建设4000多座“兆瓦闪充站” 。


比亚迪的兆瓦闪充充电桩的信息,请参考我的这篇文章:

总结
比亚迪超级e平台的全域1000V架构,在兆瓦闪充电池、十二合一电驱、兆瓦充电系统上还是有很多技术值得去深入思考的,尤其是背后的设计逻辑,可以说是为下一代高压系统架构的设计做了一个很不错的参考。

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