電子電氣架構作為車輛主要的基礎建設之一,,在當前智能化,、電動化的趨勢下,,其重要性更為突出,。之前對特斯拉、大眾ID系列,、奧迪,、寶馬等車型的電子電氣架構進行過梳理,,今天來梳理一下豪車保時捷Taycan的電子電氣架構,,其作為保時捷首款純電,,并且搭載800V高壓架構的車型,是否有一些新穎的地方呢,?
01 Taycan的網絡架構
Taycan的網絡架構的內部代號為MLBevo2+,,是基于2018款Cayenne以及911車型992改進過來的。主要是原先的MLBevo2網絡架構已經碰到了天花板,,總線速率無法滿足需求,。
主要差異點是網關增加了以太網鏈路,其中包括基于以太網的診斷鏈路,以及網關與組合儀表,、HUD,、OTA管理單元等的連接。另外針對純電車型,,增加了一路高壓部件的CAN連接,。但是基于以太網的診斷目前還不支持售后診斷,僅僅是開發(fā)預留的通道,。
Taycan的網絡架構如圖1所示,,標準的分布式架構,,其主要用到的總線包括CAN,、Flexray、MOST,、LIN,、以太網。
圖1 Taycan網絡架構
其中CAN總線包括舒適系統1CAN,、舒適系統2CAN,、擴展CAN、信息娛樂CAN,、組合儀表CAN,、智慧互聯CAN、診斷CAN,、混合動力CAN,,各子網絡的構成如圖2所示。
圖2 各CAN子網組成
FlexRay用于自動駕駛系統與輔助系統的通道A和通道B,,其中A通道用于電子底盤平臺ECP,、SCSM轉向柱開關模塊、駕駛輔助系統控制模塊CDASCU等的通信,,B通道用于中程雷達MMR,、氣囊控制模塊SC、保時捷穩(wěn)定管理系統PSM等的通信,,如圖3所示,。Flexray在德系豪車用的比較多,因為其成本相較于CAN要高而且也是德系發(fā)明的協議,,但是Flexray在安全性,、實時性、傳輸速度方面都具有相當優(yōu)勢,。
圖3 Flexray網絡
MOST用于第三代信息娛樂系統,。
LIN總線來自網關控制單元的兩個直接 LIN輸出,蓄電池傳感器和多功能/電容式方向盤。以及BCM1,、BCM2,、空調、車門,、座椅記憶,、熱量管理、安全電腦控制單元以及駕駛控制單元的傳感器和執(zhí)行器,。
以太網用于與組合儀表,、保時捷通信管理系統PCM6.0、conBox,、HUD平顯,、OTA管理單元、診斷接口,。以太網的速率為1000Mbit/s,。
以上各類總線的速率如圖4所示。
圖4 Taycan網絡架構中總線速率
02.Taycan的800V高壓系統
800V高壓快充系統是今年各主機廠主要宣傳點,,Taycan作為首批采用800V高壓快充的主機廠,,其技術表現到底如何,下面來看看,。
圖5 800V高壓架構的可能組合
通常從400V架構過渡到800V架構有6種形式,,如圖5所示,不像現代的IONIQ 5所有部件均采用800V架構,,Taycan部分高壓部件采用了800V架構,,比如電驅系統、動力電池,、高壓充電器,、高壓輔助加熱等,像空調壓縮機來自保時捷PHEV車輛,,因此沿用了400V架構,,如圖6所示。
圖6 Taycan的800V高壓架構
其中不同于其他純電車型的電壓等級僅有800V/400V/12V,,Taycan的DC/DC還可以輸出48V,,其主要為兩個PDCC Sport控制單元供電,而這兩個控制單元又將直流轉換為交流,,為防側傾穩(wěn)定系統在每個車橋上的電機供電,。
圖7 高壓分配以及DCDC
03 動力電池
供應商為韓國LG的軟包電池,電芯的能量密度為180Wh/kg,,電芯容量為64.6Ah,,總電量為93.4kWh,。動力電池包總共有33個模組,每個模組有12個電芯以2P6S的組合組成,,動力電池包的能量密度為148.25Wh/kg,,總電壓為723V,如圖8所示,。
圖8 動力電池包參數
對于充電,,Taycan提供3種充電方式:交流、400V 直流快充,、800V直流快充,。保時捷宣稱在22.5分鐘內能從5% SOC充到到80%的SOC,最大功率為270kW,,電池包的充電的峰值電流為334A,,約2.6C充電,剛開始時無法進行最大功率充電,,SOC達到40%左右時才能最大功率充電,,最大功率充電只能維持在40%SOC-45%SOC之間,,之后便進行限功率,。
最后來看一下其12V蓄電池,Taycan的12V蓄電池采用的是由A123system提供的LiFePO4電池,,重量為6.5kg,,額定電壓為13.2V,容量為40Ah,該電池集成了BMS,,具有電壓,、電流、溫度采樣功能,,另外該蓄電池還包含一個繼電器,,可以在必要的時候(包括過度充電、充電不足,、短路,、溫度過高)從內部斷開正極端子,以便對蓄電池進行保護,。
圖9 12V蓄電池
04 總結
Taycan是保時捷的試水純電領域的第一款車型,,一來就采用的800V高壓架構,這對緩解充電焦慮有一定的作用,。但是從其網絡架構來看,,還是很普通,無法實現整車OTA,,不過大眾新出的ID系列也還不支持整車OTA,,相較于國內主機廠,,德系節(jié)奏還是比較慢,有一次跟朋友聊,,大眾做自動駕駛光跟客戶聊需求就聊了一兩年,,這時間對特斯拉或者新勢力而言已經做了幾次重大更新了。
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