作者: 朱玉龙
保时捷从大众集团拆分出来以后,正式发布电动平台架构 PPE ,之后又爆出来大众集团 SSP 新平台可能要延期。
我个人理解,随着集团做拆分处理,每个品牌的自由度更大了。对于奥迪和保时捷来说,这个 PPE 新架构可针对电动汽车特性优化布置和空间表现,满足不同驱动形式和不同性能级别的车型需求。而且预计到 2025 年,超过一半的保时捷新车将为纯电动或插电式混动车型,基于 PPE 的车型将是纯电动 Macan,这种走量的打法。一下子去切 SSP 并不合适,在这里有很重要的点,我觉得结合现在的信息来说一下。
800V 平台如何充电,在上一代的产品中,保时捷用了一个 DCDC,而现在的新设计中,也开始使用 "组合充电" 技术,即在实际充电过程开始之前,电池中相应的高压开关(闸门)会自动切换。这有效地将 800V 电池分成两个电池,每个电池的额定电压为 400V ,可以在一个 400V 充电桩并联充电。目前这种技术等于和 GM 的技术反着来,也就是说这么几家企业,都想着在充电状态下,把电池组灵活组合。
PPE 的动力总成技术概览
PPE 平台是延续 800 伏架构,在动力总成上采用新一代的电机,配备先进的电池和充电管理系统。保时捷和奥迪共同开发了一个针对高端纯电动车的架构,它的益处是多方面的,例如在布置和空间方面。PPE 架构在轴距、轮距和离地间隙方面提供了很大的操作空间,可以实现不同细分领域的多种车型的需求。
动力系统的输出可达 450kW,扭矩超过 1000Nm ,包括后驱、四驱及不同性能级别的多种车型需求。使用发夹式绕组的永磁同步电机,纯电动 Macan 中,使用新一代的永磁同步电机,水套冷却系统进一步优化,功率密度最大化。进一步全面优化的例子是双 V 层,即转子中的磁铁排列。在这里由于 800V 系统,在后桥上的逆变器中使用碳化硅 SiC 模组。
在电池系统里面,实际上是有两种配置的。
电池都从软包选成了方壳电芯,电芯的容量只有 67AH,每个模块 34 个电芯。
◎12 模块版本标称 204s2p ,系统电压 737V。
◎10 模块版本标称 170s2p,系统电压 614V。
在这里最重要的设计变化就是 "组合充电" 技术,即在实际充电过程开始之前,电池中相应的高压开关(闸门)会自动切换。将 800V 电池分成两个电池,每个电池的额定电压为 400V,可以在一个 400V 充电桩并联充电。
这个其实有点像之前奔驰做 EQC 的系统一样,把电池包分成两个部分,分别做一个独立的电池配电管理和预充系统。然后再用一组组合的接触器来实现两个电池包的串联和并联的切换。
◎串联:就是用一组继电器把两个电池包的正负极相连。
◎并联:用两组继电器把正极和负极分别并联起来。
设计的难点在于,原有的一组正负极需要保留。
这是一开始个别企业系列设计的基本逻辑,目前也开始扩展到各个车企。
高压部分的保护
从设计来看,把 800V 的电池分解成两部分电池,如果状态不一致,也可以先同步到一致的充电状态,然后再同时充电。从不同的企业来看,使用电气元件的布置方式来组合使用,通过高压接触器取代原来的东西,最主要还是为了效率。毕竟从成本来看,分成两部分以后,单个接触器的电流没升高太多。
目前保时捷已为其集成电源箱申请了专利,除了可以减少所需的电缆和重量外,还降低了成本。这个集成电源箱通过将车载交流充电器、高压加热器和直流 / 直流转换器这三个部件组合在一起以节省空间。
我是觉得这方面比较可惜,因为国内也有这方面的讨论,说到底还是要做出来才有好的设计。
小结:这个设计挺有意思的,我们可以持续追踪这个方案的落地。