最近看了一个有关 Taycan 动力系统的对标的 Seminar 里面有一些材料是很有意思的,目前我的主业是有关高压电气连接的设计问题,我想就 800V 的电气保护和设计做一些整理。
图 1 保时捷 Taycan 的 800V 高压电池配电盒
01、第一部分 Taycan 的高压电气原理图
从总的电气保护来看,这里有三根熔丝,采用巴斯曼的 800A 的作为半包保护(main path fuse SMC);充电输入采用巴斯曼的 350A 熔丝(HV Booster with PDU),后驱动也采用 350A 的熔丝(Inverter rear)。 高压接触器一共有四个,在正极上有两个,一个连接充电部分(HV Booster with PDU+),一个连接后驱动器(Rear inverter+),负极连接是输出端连接,配合一个 Pre Charge 的接触器(这个接触器用的是红发的产品)。 整个配电盒的高压采样点一共有 6 个,并且配置了 3 个温度采集点;电流创安齐采用的是霍尔+分流器串联的办法。
图 2 高压电气图
这些高压组件成为高压 E 组件集成在高压压铸的盒子里面,配置在电池的前部,这个配电盒配置了一个绝缘的塑料底座。
图 3 Taycan 电池高压配电盒的底座
下面的这个高压配电盒通过类似之前的 E-tron 的对插的连接方式,可以相对有效的完成组装,通常在自动化以后,这个大盒子可以通过从上往下插的工艺来实现自动对位。
图 4 Taycan 的电池高压配电盒
02、高压配电盒的内部
在 800V 的设计体系下,Taycan 的最大额定通过电流是在 350A,所以都是基于这个电流数据来设计的。接触器选择的是 TE EVC250-800,这款接触器是保时捷提出需求,在 EVC 250 接触器的基础上,在保证类似的连续承载和短路能力和相同的整体尺寸的基础下,通过优化的设计来符合 IEC 60664 的爬电距离和电气间隙,面向 1000V 级别的分段。
备注:根据方武同学的说法,在高电压体系下,用环氧树脂封装就比较容易出问题,高电压体系只有 TE 的这种方式或者在陶瓷封装的技术下做调整
图 5 高压配电盒内部的主要器件
这一页是有关 Taycan 和 Model 3 在电气安全的设计差异,其实可以理解在相似的功率输出下,特斯拉只能采用 Pyro Fuse 完成短路保护,否则这么大电流下很难和最大额定电流进行区分。
小结:就充电和热管理,特别的是在不同温度下的充电功率管理,我们在后面也可以根据这个 Seminar 的一些结果做一些探讨。