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焉知汽车科技|小三电系统（PDU+DC+OBC）的技术研究( 二 )


1.4调研分析小结
新能源汽车的核心零件可分为三部分：动力电池 ， 电驱（电机控制器 ， 电机 ， 减速器） ， 小三电（PDU+DC+OBC）；原因每一部分的技术与其它部分相对独立 ， 且有整合提升空间 。
不同车型小三电的组合方式不同 ， PDU原理不同 ， 连接器不同 ， 功率需求不同 ， 控制引导电路实现方式不同 ， 导致不能通过规模化降低成本 。 因此 ， 如何把小三电有机分解易于规模化是行业研究的重点和难点 。
2小三电技术方案
2.1高压配电盒方案
焉知汽车科技|小三电系统（PDU+DC+OBC）的技术研究
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设计小三电中PDU的方案之前 ， 首先是整车的高压原理 ， 如图3所示 ， 主正、负接触器集成在动力电池内部 ， 优点在于安全 ， 集成在BDU内部 ， 可以模块化 。
电驱与直接连接不通过PDU ， 优点是避免了电驱与其它高电压器间的电磁干扰 ， 行车过程中 ， 电驱会产生较大的干扰 ， 可能影响到压缩压机控制器 ， DCDC等 。 其它的高压电器连接PDU ， 这样PDU与动力电池的电缆只需要用到6mm2 ， 大大降低高压电缆的成本 。
小三电的故障率较低时 ， 便可以跟特斯拉一样做到动力电池内部 。
2.2小三电的硬件方案
车载电源与民用电源的差别在于应用环境和参考标准不同 ， OBC与DCDC需要低电压控制器的标准 ， 如EMC需满足CISPR25的Class3 ， 同时OBC又属于连接低压供电系统的设备 ， 需满足CISPR16的ClassB ， 零件供应商须精通两个领域的技术 ， 设计难度很大 ， 相当于设置了一个很高的门槛 ， 只有很少几个供应商可以做好 ， 对提升行业技术能力不利 。
如果把OBC的功率模块和控制模块分开是不是可行 ， 功率模块的电性能参考连接低电压供电系统设备 ， 结合整车对振动试验如ISO16750-3要求；控制模块同时整车低压系统和功率模块交互 ， 控制模块的功能可以集成在VCU中 ， 控制模块用于对功率模块的控制 ， 如功率模块的开关控制、输出功率控制、诊断功能、对控制模块的保护功能、热管理、与整车交互的功能软件等 ， 控制模块的软件由车载控制器软件开发经验丰富的整车来做 ， 如果功能上可以实现 ， 那么把复杂的OBC和DCDC分解成 ， 功能单一的功率模块和控制模块（集成于VCU）成为可能 。
焉知汽车科技|小三电系统（PDU+DC+OBC）的技术研究
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按上述思路 ， 我们在现在的小三电的OBC部分和VCU做了改制 ， 把OBC原有的 ， CC、CP电路 ， 电子锁驱动及检测等硬件及功能屏蔽 ， 只留了以下硬件接口 ， 参见表1所示 ， 更改后的充电机总成参见图4所示 。
VCU为自主设计 ， 已经预留了CC、CP检测 ， 电子锁驱动及状态检测等功能 ， 唯一需要增加的是由VCU与功率模块的功率使能信号 ， VCU如图5所示 。
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2.3软件方案
OBC的软件包括三个功能 ， 一是ACDC变换及基本的自我保护功能 ， 二是把状态信号报给VCU ， VCU做诊断 ， 三是通过CAN和Enable硬线实现开关功能 。
焉知汽车科技|小三电系统（PDU+DC+OBC）的技术研究
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上、下电逻辑如下：CP唤醒VCU后 ， VCU通过CAN唤醒OBC ， VCU检测CC和CP的状态正常后闭合S2 ， 此时充电桩输出交流220V ， VCU给出OBC功率控制高电平 ， OBC根据VCU给出的电压、电流请求正常输出 。 当充电完成或是充电故障 ， VCU拉低功率使能信号 ， OBC停止输出 ， 之后整车走休眠流程 ， 具体流程图参见图6所示 ， 由于流电子锁控制较简单不是核心内容 ， 程图不体现 。
3实车测试结果
完成小三电中OBC部分、VCU、低压线束的更改之后 ， 进行了整车联调 ， 调试过程中遇到的按下充电枪按钮S3交流输入电流不能在100ms内降为0的技术难点；


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