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最近，在研究E平臺(tái)3.0，于是就發(fā)現(xiàn)了這篇文章（發(fā)于“新能源情報(bào)網(wǎng)”有刪減），分享給大家，一起來預(yù)判一下E平臺(tái)3.0的一些可能會(huì)應(yīng)用到的技術(shù)。 寫在前面 2021年4月19日上海車展，比亞迪正式公布了基于800伏電壓的e平臺(tái) 3.0架構(gòu)及配屬的“8合1”電驅(qū)\控系統(tǒng)和最新的一體化熱管理系統(tǒng)。 作為比亞迪下一代平臺(tái)，以性能為牽引的電動(dòng)汽車應(yīng)用的E平臺(tái) 3.0，全部高壓用電系統(tǒng)（電驅(qū)動(dòng)、電控和電池）全部使用800伏電壓，與低壓用電系統(tǒng)由4組域控制系統(tǒng)通過自行研發(fā)的BYD OS操作系統(tǒng)進(jìn)行整車層面的交互和通聯(lián)。 備注：文中提及的比亞迪e平臺(tái) 3.0電子電氣架構(gòu)所具備的技術(shù)狀態(tài)以及控制策略，均已日后官方公布的信息穩(wěn)為準(zhǔn)。 E平臺(tái) 3.0電子電氣架構(gòu)技術(shù)解析：與E平臺(tái)、E平臺(tái) 2.0一樣，E平臺(tái) 3.0由前置電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、中置動(dòng)力電池系統(tǒng)和后置電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)成，輔以電驅(qū)動(dòng)控制、電池控制、駕駛艙空調(diào)系統(tǒng)、電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)、低壓用電系統(tǒng)構(gòu)成。 無(wú)疑，E平臺(tái) 3.0技術(shù)架構(gòu)不再單純的是車型平臺(tái)，而是一套精密運(yùn)行的系統(tǒng)通過處理器（硬件）-操作系統(tǒng)（軟件）-執(zhí)行端（硬件）-再升級(jí)（軟件）的模式，打造了一種電動(dòng)汽車全壽命周期性能持續(xù)提升的全新模式。  當(dāng)然，E平臺(tái) 3.0技術(shù)架構(gòu)在高低壓用電系統(tǒng)（硬件）和BYD OS操作系統(tǒng)（軟件）的支持下，擁有的人-車交互、車-車交互、車-物交互的底層邏輯，可以兼容第三方提供的更加豐富的模塊化功能包，實(shí)現(xiàn)諸如不同級(jí)別的無(wú)人駕駛功能的實(shí)現(xiàn)。  上圖為E平臺(tái) 3.0架構(gòu)中“8合1”電驅(qū)（紅色箭頭）/電控（黃色箭頭）系統(tǒng)總成、基于熱泵電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)（藍(lán)色箭頭）的一體化熱管理系統(tǒng)（白色箭頭）以及相關(guān)管路技術(shù)狀態(tài)特寫。 通過比亞迪官方發(fā)布的關(guān)于E平臺(tái) 3.0電子電氣架構(gòu)特征比對(duì)，電壓平臺(tái)提升至800伏、集成度更高的“8合1”電驅(qū)/電控總成（超級(jí)電四驅(qū)）、圍繞熱泵空調(diào)的一體化熱管理技術(shù)等，構(gòu)成高性能低能耗的硬件基礎(chǔ)，4組域控制器和自行研發(fā)的 OS操作系統(tǒng)構(gòu)成控制與升級(jí)的軟件系統(tǒng)，都是為了持續(xù)減少電耗、提升充電功率、降低電流和熱量，在獲得0-100km加速提升至2.9秒極致性能同時(shí)具備更好的安全性。 1、E平臺(tái) 3.0架構(gòu)中的800伏電壓平臺(tái)： 2012年-2016年，比亞迪堅(jiān)持使用磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)用于e6、秦EV、e5系列車型。這一時(shí)期電動(dòng)汽車的發(fā)展方向主要是增加續(xù)航里程為主，充電功率的提升并緊迫。由于磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)本身具備的安全特性，充電功率設(shè)定普遍在50-60千瓦，整車電壓介于350伏左右。 2016年-2019年，比亞迪改用三元鋰電池系統(tǒng)用于秦EV和秦Pro EV系列、宋Pro EV和唐 EV等中高端車型。這一時(shí)期受國(guó)家補(bǔ)貼0響，三元鋰電池的能量密度逐年攀升，續(xù)航里程和充電效率在同時(shí)增加。由于三元鋰電池本身弱于磷酸鐵鋰電池的安全特性，比亞迪為多款EV車型的電壓平臺(tái)提升至500-600伏。  適配三元鋰電池系統(tǒng)的唐EV電壓平臺(tái)設(shè)定為613.2伏，在e平臺(tái)的體系中使用“升壓”技術(shù)，可以達(dá)到最高82千瓦的充電功率的同時(shí)，電流依舊處于110安左右，涉及的“3合1”高壓用電系統(tǒng)的發(fā)熱量較小。  2020年量產(chǎn)的漢EV，換裝安全性更好的刀片電池系統(tǒng)且電壓平臺(tái)設(shè)定在569.6伏。基于E平臺(tái) 2.0架構(gòu)，漢EV的充電功率可以可輕松突破120千瓦同時(shí)，電流維持在“較低”狀態(tài)左右、涉及的“2合1”高壓用電系統(tǒng)的發(fā)熱量較小。 2021年推出的E平臺(tái) 3.0全面使用800伏電壓平臺(tái)，首先意味著在沒有配置液冷散熱系統(tǒng)的直流充電樁，即可獲得安全且最大的充電功率（150千瓦或更高）和更短的充電周期。 E平臺(tái) 3.0使用的800伏電壓平臺(tái)和充電5分鐘就可行駛150公里的快充設(shè)定不是一蹴而就，而是經(jīng)過多年不同車型（從400伏、500伏、600伏電壓平臺(tái)）的驗(yàn)證，反復(fù)“迭代”發(fā)展而來。而E平臺(tái) 3.0的800伏電壓平臺(tái)的引入，也驗(yàn)證了其他高壓用電系統(tǒng)具備的高性能與可靠性。 2、E平臺(tái) 3.0架構(gòu)中的“8合1”電驅(qū)/電控總成： 此款的比亞迪EV車型適配的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和電控系統(tǒng)，或以“2合1”形式設(shè)定、或以“3合1”以及“4合1”形式構(gòu)成。在不同時(shí)期，隨著新能源整車產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)與策略的調(diào)整，愈加開放的比亞迪在2020年之后推出的車型平臺(tái)和分系統(tǒng)，具備整體打包后單獨(dú)出售的能力。  或許這套“8合1”電驅(qū)/電控總成，在單獨(dú)對(duì)外銷售的層面降低了成本提升了可靠性，并可兼容不同400-800伏電壓平臺(tái)。在E平臺(tái) 3.0架構(gòu)下的的“8合1”電驅(qū)/電控總成，基于扁線繞組技術(shù)的電驅(qū)動(dòng)部分最大轉(zhuǎn)速超過17000轉(zhuǎn)/分，油冷散熱，最大輸出功率超200千瓦；基于SiC技術(shù)的電控部分將會(huì)集成逆變、升壓、充電、保險(xiǎn)等諸多功能的控制。最重要的是，由“8合1”電驅(qū)/電控總成可以組成即可應(yīng)對(duì)鋪裝路面又可針對(duì)復(fù)雜路況的全時(shí)超級(jí)電四驅(qū)系統(tǒng)，賦予整車更廣泛的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。  由比亞迪自行研發(fā)和量產(chǎn)的乘用車用電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速?gòu)?2000轉(zhuǎn)/分（“2合1”）、15000轉(zhuǎn)/分（“3合1”）、15500轉(zhuǎn)/分（“3合1”）、16000轉(zhuǎn)/分（扁線繞組技術(shù)EHS雙電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)）再到17000轉(zhuǎn)/分（8合1），以及IGBT6.0和第二代SiC電控技術(shù)的進(jìn)化，還是基于多年不同車型的驗(yàn)證，反復(fù)“迭代”發(fā)展而來。 3、域控制策略與BYD OS操作系統(tǒng)： 域控制策略已經(jīng)不是一個(gè)新概念了，但是使用這種新技術(shù)的新能源車少之又少。最大的難點(diǎn)必須是基于“型號(hào)牽引”模式正向開發(fā)的EV或PHEV車型。從設(shè)計(jì)之初就將全車功能系統(tǒng)根據(jù)不同劃分方法進(jìn)行歸類，并通過數(shù)據(jù)通道與域控制器和中央處理器在操作系統(tǒng)的幫助下對(duì)整車層面進(jìn)行控制。  左側(cè)結(jié)構(gòu)圖為早期傳統(tǒng)汽車分系統(tǒng)分布狀態(tài)，通過簡(jiǎn)單的低壓線纜將各功能控制器連接開關(guān)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)； 中央結(jié)構(gòu)圖為基于CAM總線技術(shù)的整車分系統(tǒng)分布狀態(tài)，通過數(shù)據(jù)通道和分系統(tǒng)控制端進(jìn)行指令傳輸和執(zhí)行，但是受制帶寬、高低壓各分系統(tǒng)關(guān)聯(lián)差異與計(jì)算能力，不具備全車統(tǒng)一計(jì)算/控制能力； 右側(cè)結(jié)構(gòu)圖為最新的采用域控制策略的整車分系統(tǒng)分布狀態(tài)，CPU經(jīng)過操作系統(tǒng)發(fā)出指令，通過主板傳輸至顯卡、硬盤、聲卡、網(wǎng)卡進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，其中網(wǎng)卡、聲卡、硬盤和顯卡可以看做4組域控制模塊，在CPU指揮下獨(dú)立負(fù)責(zé)相關(guān)系統(tǒng)；  在E平臺(tái) 3.0架構(gòu)下，一共設(shè)定4組域控制系統(tǒng)，分別是智能域控制系統(tǒng)、左車身域控制系統(tǒng)、右車身域控制系統(tǒng)以及動(dòng)力域控制系統(tǒng)?？梢钥隙ǖ氖?，在e平臺(tái) 3.0架構(gòu)下細(xì)分的4組域控制系統(tǒng)，全面覆蓋高壓用電系統(tǒng)和低壓用電系統(tǒng)，并將電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、動(dòng)力電池、熱管理系統(tǒng)、智能駕駛系統(tǒng)和智能座艙系統(tǒng)進(jìn)行整車層面控制。  鑒于比亞迪從E平臺(tái)時(shí)代開始配置基于安卓系統(tǒng)的DiLink車載交互系統(tǒng)不斷發(fā)展和積累，“迭代”發(fā)展至E平臺(tái) 3.0配置自主開發(fā)BYD OS操作系統(tǒng)，將會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸需求量極大的無(wú)人駕駛時(shí)代提供更強(qiáng)的兼容性、為第三方開發(fā)功能APP提供更好的擴(kuò)展性、并保證車擁有輛制動(dòng)優(yōu)先和更絕對(duì)的安全性。 4、需要特別注意的基于熱泵空調(diào)的一體化熱管理系統(tǒng)： 比亞迪是最先為三元鋰電池配備專屬的熱管理系統(tǒng)（基于冷卻液的低溫預(yù)熱和高溫散熱功能）的中國(guó)廠商。在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間，其他廠商制造的基于三元鋰電池的電動(dòng)汽車都在采用被動(dòng)風(fēng)冷散熱和電加熱的模式。然而，能量密度提升、安全性下降的三元鋰電池沒有配置液態(tài)熱管理控制系統(tǒng)已經(jīng)在2019年被主流市場(chǎng)所淘汰。 比亞迪從磷酸鐵鋰電池-三元鋰電池-刀片電池裝車切換的過程中，根據(jù)動(dòng)力電池種類、能量密度、充電功率先后發(fā)展出多種熱管理控制策略并裝車應(yīng)用。  2018年量產(chǎn)的秦EV450適配3套液態(tài)循環(huán)管路、2組PTC、多組“3通”閥體，保證電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)高溫散熱需求、駕駛艙制暖和空調(diào)制冷需求和動(dòng)力電池高溫散熱與低溫預(yù)熱需求。這一時(shí)期上市的秦EV450和宋EV500電動(dòng)汽車適配的3組循環(huán)系統(tǒng)，全部灌裝的是通用冷卻液。  2020年量產(chǎn)的漢EV適配2套液態(tài)循環(huán)管路、1組PTC、多組“4通”閥體，保證電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)高溫散熱需求、駕駛艙制暖和空調(diào)制冷需求和動(dòng)力電池高溫散熱與低溫預(yù)熱需求。為了保證刀片電池的輔助安全性，灌裝了低導(dǎo)電率冷卻液。 2021年量產(chǎn)的唐 DM-i適配2套液態(tài)循環(huán)管路用于發(fā)動(dòng)機(jī)-雙電機(jī)散熱和雙電機(jī)控制系統(tǒng)散熱，去掉了PTC和水冷板等基于冷卻液的動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，采用效率更占優(yōu)的主動(dòng)直冷散熱技術(shù)。將電動(dòng)壓縮機(jī)引出的冷量通過硬管將承載冷量的制冷劑，直接輸送至刀片電池殼體內(nèi)部進(jìn)行散熱。 在E平臺(tái) 3.0架構(gòu)下，一體化的熱管理系統(tǒng)不再單純的將駕駛艙空調(diào)系統(tǒng)、刀片電池?zé)峁芾砜刂葡到y(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)單的整合。通過展具實(shí)物比對(duì)，一體化熱管理系統(tǒng)，首先換裝了熱泵空調(diào)用于駕駛艙制冷和刀片電池直冷，由“6通”（紅色箭頭）、水冷板（黃色箭頭）和電磁閥體（藍(lán)色箭頭）構(gòu)成1組熱管理控制與執(zhí)行小總成。 或許在裝車之后，這套一體化熱管理系統(tǒng)還會(huì)進(jìn)一步完善，補(bǔ)液壺與大功率PTC進(jìn)行二次擴(kuò)展集成，有效的在更加耗電的冬季將熱量從電驅(qū)動(dòng)循環(huán)管路中向駕駛艙或動(dòng)力電池導(dǎo)入；或通過PTC為駕駛艙制熱同時(shí)經(jīng)過水冷板降溫為刀片電池賦予行車預(yù)熱功能。 從結(jié)構(gòu)看，E平臺(tái) 3.0架構(gòu)下的基于BC系列熱泵空調(diào)一體化熱管理系統(tǒng)首先降低了能耗損失，不僅僅圍繞駕駛艙和動(dòng)力電池進(jìn)行冷量與熱量的交互，而是在域控制層面由BYD OS操作系統(tǒng)控制，將冷量直接送至刀片電池和駕駛艙，將熱量從電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、駕駛艙和刀片電池三者間進(jìn)行傳遞。 寫在后面： 回顧以往2代E平臺(tái)技術(shù)提升、電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)集成度、熱管理控制系統(tǒng)的進(jìn)化\簡(jiǎn)化的過程，基本上可以確認(rèn)最新的E平臺(tái) 3.0電子電器架構(gòu)是性能上做加法、在結(jié)構(gòu)上做減法、降低能耗同時(shí)優(yōu)先保障安全的“迭代”發(fā)展策略。 之所以會(huì)將更多篇幅用于解讀一體化熱管理系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，是因?yàn)樵?strong>2022年期間全球主流EV車型，都將會(huì)采用雙PTC技術(shù)和集成水冷板的一體化“X通”閥體技術(shù)（目前主流應(yīng)用車企是特斯拉的全新Model Y)。但是由第三方供應(yīng)商提供的這類高度集成的熱管理分系統(tǒng)，就要對(duì)主機(jī)廠的整合能力提出更高的挑戰(zhàn)?！?合1”電驅(qū)/電控總成、BC系列熱本空調(diào)壓縮機(jī)、刀片電池、域控制分系統(tǒng)以及BYD OS操作系統(tǒng)，全部由占據(jù)全產(chǎn)業(yè)鏈最高層的比亞迪自行研發(fā)、量產(chǎn)和集成，在兼容性、擴(kuò)展性和性能極限狀態(tài)的掌控都較其他廠商有著天然優(yōu)勢(shì)。 未完待續(xù)…… |
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