技术讨论|PPE里面电池和充电设计

原创 汽车电子设计 2022-11-21 15:43


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。



▲图1.保时捷的SSP平台


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。



▲图2.400V和800V充电模式



Part 1

 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。



图3.PPE的不同配置和选择


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。



图4.PPE的充电设计

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。



图5.设计概念思考


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。



图6.新的设计的可能性



Part 2

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。


汽车电子设计 本公众号是博主和汽车电子的行业的工程师们一起交流、探讨、思考的小结,以作为技术交流和沟通的桥梁
评论
  • 2024年是很平淡的一年,能保住饭碗就是万幸了,公司业绩不好,跳槽又不敢跳,还有一个原因就是老板对我们这些员工还是很好的,碍于人情也不能在公司困难时去雪上加霜。在工作其间遇到的大问题没有,小问题还是有不少,这里就举一两个来说一下。第一个就是,先看下下面的这个封装,你能猜出它的引脚间距是多少吗?这种排线座比较常规的是0.6mm间距(即排线是0.3mm间距)的,而这个规格也是我们用得最多的,所以我们按惯性思维来看的话,就会认为这个座子就是0.6mm间距的,这样往往就不会去细看规格书了,所以这次的运气
    wuliangu 2025-01-21 00:15 84浏览
  • 高速先生成员--黄刚这不马上就要过年了嘛,高速先生就不打算给大家上难度了,整一篇简单但很实用的文章给大伙瞧瞧好了。相信这个标题一出来,尤其对于PCB设计工程师来说,心就立马凉了半截。他们辛辛苦苦进行PCB的过孔设计,高速先生居然说设计多大的过孔他们不关心!另外估计这时候就跳出很多“挑刺”的粉丝了哈,因为翻看很多以往的文章,高速先生都表达了过孔孔径对高速性能的影响是很大的哦!咋滴,今天居然说孔径不关心了?别,别急哈,听高速先生在这篇文章中娓娓道来。首先还是要对各位设计工程师的设计表示肯定,毕竟像我
    一博科技 2025-01-21 16:17 47浏览
  • 本文介绍瑞芯微开发板/主板Android配置APK默认开启性能模式方法,开启性能模式后,APK的CPU使用优先级会有所提高。触觉智能RK3562开发板演示,搭载4核A53处理器,主频高达2.0GHz;内置独立1Tops算力NPU,可应用于物联网网关、平板电脑、智能家居、教育电子、工业显示与控制等行业。源码修改修改源码根目录下文件device/rockchip/rk3562/package_performance.xml并添加以下内容,注意"+"号为添加内容,"com.tencent.mm"为AP
    Industio_触觉智能 2025-01-17 14:09 125浏览
  • 在物联网(IoT)短距无线通信生态系统中,低功耗蓝牙(BLE)数据透传是一种无需任何网络或基础设施即可完成双向通信的技术。其主要通过简单操作串口的方式进行无线数据传输,最高能满足2Mbps的数据传输速率,可轻松实现设备之间的快速数据同步和实时交互,例如传输传感器数据、低采样率音频/图像与控制指令等。低功耗蓝牙(BLE)数据透传解决方案组网图具体而言,BLE透传技术是一种采用蓝牙通信协议在设备之间实现数据透明传输的技术,设备在通信时会互相验证身份和安全密钥,具有较高的安全性。在不对MCU传输数据进
    华普微HOPERF 2025-01-21 14:20 34浏览
  • 现在为止,我们已经完成了Purple Pi OH主板的串口调试和部分配件的连接,接下来,让我们趁热打铁,完成剩余配件的连接!注:配件连接前请断开主板所有供电,避免敏感电路损坏!1.1 耳机接口主板有一路OTMP 标准四节耳机座J6,具备进行音频输出及录音功能,接入耳机后声音将优先从耳机输出,如下图所示:1.21.2 相机接口MIPI CSI 接口如上图所示,支持OV5648 和OV8858 摄像头模组。接入摄像头模组后,使用系统相机软件打开相机拍照和录像,如下图所示:1.3 以太网接口主板有一路
    Industio_触觉智能 2025-01-20 11:04 119浏览
  •  光伏及击穿,都可视之为 复合的逆过程,但是,复合、光伏与击穿,不单是进程的方向相反,偏置状态也不一样,复合的工况,是正偏,光伏是零偏,击穿与漂移则是反偏,光伏的能源是外来的,而击穿消耗的是结区自身和电源的能量,漂移的载流子是 客席载流子,须借外延层才能引入,客席载流子 不受反偏PN结的空乏区阻碍,能漂不能漂,只取决于反偏PN结是否处于外延层的「射程」范围,而穿通的成因,则是因耗尽层的过度扩张,致使跟 端子、外延层或其他空乏区 碰触,当耗尽层融通,耐压 (反向阻断能力) 即告彻底丧失,
    MrCU204 2025-01-17 11:30 156浏览
  • 数字隔离芯片是一种实现电气隔离功能的集成电路,在工业自动化、汽车电子、光伏储能与电力通信等领域的电气系统中发挥着至关重要的作用。其不仅可令高、低压系统之间相互独立,提高低压系统的抗干扰能力,同时还可确保高、低压系统之间的安全交互,使系统稳定工作,并避免操作者遭受来自高压系统的电击伤害。典型数字隔离芯片的简化原理图值得一提的是,数字隔离芯片历经多年发展,其应用范围已十分广泛,凡涉及到在高、低压系统之间进行信号传输的场景中基本都需要应用到此种芯片。那么,电气工程师在进行电路设计时到底该如何评估选择一
    华普微HOPERF 2025-01-20 16:50 33浏览
  • 嘿,咱来聊聊RISC-V MCU技术哈。 这RISC-V MCU技术呢,简单来说就是基于一个叫RISC-V的指令集架构做出的微控制器技术。RISC-V这个啊,2010年的时候,是加州大学伯克利分校的研究团队弄出来的,目的就是想搞个新的、开放的指令集架构,能跟上现代计算的需要。到了2015年,专门成立了个RISC-V基金会,让这个架构更标准,也更好地推广开了。这几年啊,这个RISC-V的生态系统发展得可快了,好多公司和机构都加入了RISC-V International,还推出了不少RISC-V
    丙丁先生 2025-01-21 12:10 50浏览
  •  万万没想到!科幻电影中的人形机器人,正在一步步走进我们人类的日常生活中来了。1月17日,乐聚将第100台全尺寸人形机器人交付北汽越野车,再次吹响了人形机器人疯狂进厂打工的号角。无独有尔,银河通用机器人作为一家成立不到两年时间的创业公司,在短短一年多时间内推出革命性的第一代产品Galbot G1,这是一款轮式、双臂、身体可折叠的人形机器人,得到了美团战投、经纬创投、IDG资本等众多投资方的认可。作为一家成立仅仅只有两年多时间的企业,智元机器人也把机器人从梦想带进了现实。2024年8月1
    刘旷 2025-01-21 11:15 43浏览
  • Ubuntu20.04默认情况下为root账号自动登录,本文介绍如何取消root账号自动登录,改为通过输入账号密码登录,使用触觉智能EVB3568鸿蒙开发板演示,搭载瑞芯微RK3568,四核A55处理器,主频2.0Ghz,1T算力NPU;支持OpenHarmony5.0及Linux、Android等操作系统,接口丰富,开发评估快人一步!添加新账号1、使用adduser命令来添加新用户,用户名以industio为例,系统会提示设置密码以及其他信息,您可以根据需要填写或跳过,命令如下:root@id
    Industio_触觉智能 2025-01-17 14:14 89浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦