保时捷Taycan的800V电气架构赏析

小编前边写过一篇关于关于线束轻量化的文章，文中提到了电压平台提升，提到保时捷Taycan的800V电气架构。汽车经济性之线束轻量化设计：（电压平台提升、电气架构优化、新材料），今天我们通过此段文艺范的视频深入了解下Taycan的800V电气架构。

驱动电机

Taycan为四轮驱动，分别在前轴与后轴各使用一具电动马达来负责动力供应。Porsche舍弃使用成本较低、较多电动车使用的的异步电动马达(Asynchronous Motor)，而是采用高成本、高效能的永磁同步马达(Permanent-MagnetSynchronous Motor)。

Taycan驱动电机采用发夹式线圈。其定子的电磁线圈由矩形而不是一般圆形绕组。发夹线圈的制造过程复杂，但它允许更紧密地包装电线，从而增加定子中的含铜量，传统的缠绕工艺的铜填充系数约为45%，而发夹式线圈的填充系数则接近70％，因而相同体积的内，采用发夹式线圈可以具有更高的功率输出和扭矩。

永磁同步电机在工作时会产生大量的热量，当温度超过180℃出现退磁现象。

将电压平台提高，相同功率下电流减小，电阻不变情况下，发热量减小，目前纯电动汽车电压平台多位400V，以此算来800V电气架构电机的发热量为400V情况下的1/4，大大降低了电机的发热量。

动力电池

Taycan 采用LG化学规格为3.6V，64.6Ah的锂离子软包电芯，中使用的双层PerformanceBattery Plus包含33个电池模组，总共496个)，总容量为94.6 kWh。输出电压约为720V。

电池不止结构如下图

独立电池组为软包电池，它的外部是由柔性复合箔包围，因此允许电池本身的矩形空间被充分地利用并减轻重量。每个模组内部都有一个控制单元，用于监控，模组电池的电压和温度。

根据欧姆定律来，功率P=电流I x电压U，所以要达到一个特定功率，可以用高电流、低电压或者是低电流、高电压两种方案。但是因为电线有一定的电阻，当大量电流通过电线时就会产生大量热，使电线升温。因此，Taycan使用800V的电压，比400V主流电压具有更低的电流促成高功率的输出，而低电流将减少发热的产生，同时也让Taycan得以使用更细的高压电线，达到轻量化的效果。

直流充电

这套800V电气系统使车辆在充电方面也具有优势。在直流电快充模式下，只需5min就可以增加100km里程；使用270kW快充接口，仅需22.5分钟就可使Taycan的电池从5%充至80%。

Taycan使用脉冲控制电流转换器，将电池模组PerformanceBattery Plus的直流电转为能够驱动电动马达的交流电；当制动能量回收时则将交流电转换为直流电储存至电池当中。Porsche表示这套电流转换器能够达成98%的转换效率，增进了整个电动系统的运转效率。

在Taycan Turbo S中，前轴使用最大电流为600A的脉冲逆变器，与Taycan Turbo的300A脉冲逆变器相比，可产生更大的功率和扭矩。

电控系统

由于电气平台提升到800V，其电控系统需要重新设计以满足高电压平台的需求，由德尔福为其提供的电控系统能够满足800V，600A的使用需求，电控系统使用SIC，热损耗降低60%，传导率为98.5%。

GMS智能热管理系统

Taycan采用了三回路的水冷散热设计，其中低温回路负责高压电池、升压器、转换器、充电器等高压组件的散热；中温回路负责电机、变速器和逆变器等驱动模块的散热；而第三个回路则为800V加热器驱动的升温回路，以便于让电池在冬季也能处于最佳的工作状态。

车载电池经由管路系统和冷却液泵集成到车辆的中低温回路之中。这回路系统既可以冷却，也可以加热，可以存储来自液冷高压部件的废热。以便使电池始终在理想的工作温度范围（20-40℃）中运行。低温情况下，Taycan通过GPS感知充电桩，在一定距离提前开启加热，为电池升温。冷却元件放置在电池盒外部并粘合到其下侧，热量交换形式为热传导。这样做的基本目的是尽可能少地将热量散发到环境中，从而尽可能地节能。

另外，Taycan还会基于外部环境因素（如温度、湿度和日照），以及当前选择的驾驶模式和自动气候控制系统的相应设置，来预测空调系统的能量损耗和相关部件的调节，利用这些数据计算当前的续航里程。

在并行过程中，保时捷智能范围管理系统（PIRM）同时也可为其他驾驶模式提供背景预测，当启动导航系统时，如果PIRM范围计算显示可以低电池电量到达目的地，则系统就会自动切换到更节能的驾驶模式和不同的车内空调控制模式，可以说是相当的智能。

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