特点
前言
随着法规与政策持续强化能效导向,整车电耗要求持续趋严叠加成本、高速续航与高压快充等挑战新能源汽车续航提升正从“堆电池”转向“精细优化电耗”。传统两电平逆变器虽成熟可靠,但随着电驱效率持续提升,其对电机损耗的改善空间逐渐收窄。而CLTC工况下,电机能耗可占三合一电驱总成的53%,同样一度电,如何让更多能量真正用于驱动?
联合动力Equi3L (Equilibrium Three-Level Technology)为此而来,通过电控与电机协同优化:降低系统损耗、提升续航表现为高性能电动车提供新的差异化技术路径。
01
能耗更低,续航更远
在电驱系统效率持续提升的背景下,进一步降低损耗,需要从电机运行状态和逆变器输出特性中寻找空间。传。统两电平逆变器输出电压正弦度不佳,会导致电机产生较大的谐波损耗。
传统三电平逆变器通过引入中间电平,使输出电压更接近理想正弦状态,从源头降低电机损耗,为系统效率提升打开新空间。
针对传统三电平拓扑面临的中点电压均衡控制难度高高压换流回路增加导致的功率模块杂感设计困难等挑战,联合动力Equi3L从结构、互联、布局与控制策略多维度优化,通过母线电容拓扑创新、功率回路布局优化、接口互联方案改善及驱动电阻分档设计,实现高压回路杂散电感均衡与降低,系统杂散电感最低降至13nH有助于降低电压尖峰与器件应力,提升动力系统稳定性与可靠性。
联合动力Equi3L在CLTC及高速巡航等典型工况下,使二合一电驱系统CLTC效率提升1.1%~1.5%,以80~100kWh电池的【磷酸铁锂】中大型BEV车型为例,对应等效电池成本收益820~1300元,在高速巡航效率可进一步提升1.5%~1.7%,在续航折损更为明显的高速场景下,为长途出行带来更扎实的续航表现。
02
体积更小,布置更灵活
传统三电平从技术方案走向整车应用,难点不只在效率,更在体积与成本。
传统三电平方案由于拓扑复杂度提升,功率器件、母线电容、高压连接与结构布置难度同步增加,同功率段下体积较两电平方案增大约20%以上。与此同时,拓扑复杂性的增加带来功率模块芯片面积增加、母线电容容量增加,进而导致三电平成本大幅增加。
针对这一挑战,联合动力采用:
▪ Equi3L替代传统的全三电平,通过精细化横竖管面积配置设计,实现工况效率和成本的平衡。
▪ 专利电容拓扑,使模组体积降低约15%。
▪辅以独创NVPC中点电压均衡算法、2/3电平智能切换算法等方案为以上方案提供支撑
使Equi3L方案在效率、功率与集成度上综合表现进一步提升,在更紧凑的系统方案中释放三电平效率优势,同时还可实现与联合动力GEN5两电平电控实现接口兼容互换,为OEM带来更易布置、更具整车应用价值的高效电驱方案。
03
控制更稳,安全更强
传统三电平从工业、光伏等场景进入汽车应用,难点不只是控制精度提升,更在于功能安全要求的叠加。
相比两电平方案,传统三电平安全关断路径增加一倍,中点电压平衡、器件电压应力、效率与性能分配都需要更精细的控制;而在新能源汽车使用场景下,还必须覆盖关键器件单点失效,并避免控制复杂度过高带来的系统性失效风险。
Equi3L针对功率器件失效后难以进入主动短路安全状态(ASC)的难题,联合动力设计全新安全关断策略,可准确覆盖横管/竖管开路和短路等单点失效模式,并执行正确安全状态,从而确保Equi3L方案既能够比传统三电平方案拥有更低的成本优势,同时又能够保证其功能安全的可靠性。
同时,面向高压平台下更严苛的系统环境,联合动力通过三电平共模电压优化算法进一步降低共模电压。相较两电平拓扑,传统三电平算法可降低33%联合动力Equi3L方案则将降幅进一步扩大至55%,有助于提升EMC表现,并缓解轴电蚀风险,为电机设计和系统投入优化带来更多空间。
据悉,联合动力Equi3L目前已获国内主流车企项目定点。
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