从量变到质变，纯电动汽车800V平台技术解析

从量变到质变，纯电动汽车800V平台技术解析

充电慢，充电难一直是新能源汽车所面临的难题，而高电压平台技术和与之配套的超级充电桩则是目前最被看好的解决方案之一。

那么，电压平台升高的量变如何使电动车实现便利性媲美燃油车的质变呢？

因动力源差异，燃油车和电动车的电压平台差异大。燃油车动力源来自内燃机，车用电器对输出功率要求不高，低电压平台即可满足。

而纯电车型动力源是电机和电池，需要较大的输入/输出功率，车内电压平台通常高于燃油车，纯电乘用车电压通常在200-400V之间。

400V高压系统

400V高压系统通常包括：电池、电机、电控、充电机（OBC）、高低压转换器（DC/DC）、高压控制盒(PDU)、连接器及线束、电机/电池热管理相关零部件。从核心部件功能上看：

01

电池是所有电器的供电单元，PDU对电池、电路起保护作用；

02

驱动电机及控制器是动力源，将电能转化为机械能；

03

DC/DC对高低压进行转化，满足车内低电压器件用电需求；

04

OBC将充电桩的交流电转换成直流电进而通过分线盒给电池充电。

400V电子电器架构

800V高压系统

• 高压线束规格下降，用量减少，降本减重，在电压翻倍、充电功率增幅不翻倍的情形下，串联增加，高压线束电流变小。

• SiC逆变器使得电源频率增加，电机转速增加，相同功率下转矩减小，体积减小。电机电压翻倍，相同功率下电流减半，因此铜线细（但匝数增加，因此用铜量未减小），电流密度小，转矩变小。若需提升功率，额定电流仅需从400V电机额定电流的一半开始增加。

800V电子电器架构

为了向上兼容电池容量大的高端车，电池充电速度以电流倍率（C）衡量。实际应用中的限制条件是：

• 不同EV有不同的电池容量，均要实现相当的快充时间。

做一个简单的算术：

假设忽略电池包内部电芯连接方式，容量75/100kWh的电池包，要求同样要实现7.5min充满（<4min30%-80%SOC），即4C的最高倍率，最大电流为500A充电枪下，根据容量=电流*电压*充电时间，75/100kWh电池包母线电压将达到600/800V。

因此，为了向上兼容电池容量大高端车快充性能，在设计之初就将整车电压水平定在800V，电池包内部电芯亦以800V为标准设计串并联拓扑，最后确定电芯容量。

例如：400V体系下，如果是三元电芯，需要400/3.6=112个串联节点；若4个电芯并联，则一共需要448个电芯。电池包容量是100kWh，则单个NCM电芯容量为62Ah，对应电芯连接方式是4并112串。800V体系下，若电芯规格不变，电芯连接方式则变为2并224串。

新能源汽车普及过程中，续航和充电速度是两大短板。相较于燃油车，大部分新能源汽车续航里程低于600公里，普遍低于燃油车的续航里程，较难满足城际间长里程行驶需求。

另一方面，现有的充电技术需要消费者等待40分钟甚至更久才可充满，而燃油车的加油过程仅需要5分钟，对比之下补能效率更低。续航里程和充电速度是两大短板，制约新能源汽车对燃油车的替代。车企的解决方案包括：提升带电量、提高补能效率。

1提升带电量

提升带电量能够缓解续航问题 ，但边际效益递减。HEV、PHEV、EREV车型通过燃油的方式提高续航水平。

纯电车型可通过增加电池带电量实现高续航目的，目前特斯拉Model 3(图片|配置|询价)高性能版CLTC标准的续航里程达675公里。

但电池是新能源车价值量最高的部件，带电量提升会导致边际成本和整车重量增加，购车成本与整车功耗也将随之增加。

2提高补能效率

换电：

换电把新能源车充电时间替换成换电时间，代表企业有蔚来汽车，其二代换电站换电效率已提升至约5分钟/车，接近于普通燃油车一次加油的水平。

但各品牌车型电池规格不同，换电技术的推广极度依赖于车企自建的换电体系，大规模推广的成本及难度较高。

高电流低压（400V）充电：

根据功率、电压、电流关系公式=，其他条件保持不变，充电电压或电流其中任一提高即可提高充电效率。

特斯拉、极氪是大电流超充的代表品牌，其中特斯拉V3超充桩能在400V电压的条件下达到250kW的保持不变，充电电压或电流其中任一提高即可提高充电效率，15分钟可补充Model 3约250公里续航所需电量。峰值充电功率，15分钟可补充Model 3约250公里续航所需电量。

高电压（800V）低电流充电：

800V架构使整车具有更高的效率，800V电压平台推出后，相较于400V平台，工作电流更小，进而节省线束体积、降低电路内阻损耗，变相提升了功率密度和能量使用效率。

在功率不变前提下，预计800V平台的推出，续航里程将增加10%、充电速度将提升一倍以上。当然，实际快充技术的普及需要充电桩功率和电池充电倍率的同步匹配。

车企应用800V平台架构，需要对其核心三电技术以及功率器件的耐压、损耗、抗热的要求更高：

1电机方面

具体来看有以下几点：

• 轴电压的产生：电机控制器供电为变频电源，含有高次谐波分量，逆变器、定子绕组、机壳形成回路，产生感应电压，称为共模电压，在此回路上产生高频电流。由于电磁感应原理，电机轴两端形成感应电压，成为轴电压，一般来说无法避免。
• 转子、电机轴、轴承形成闭合回路，轴承滚珠与滚道内表面为点接触，若轴电压过高，容易击穿油膜后形成回路，轴电流出现导致轴承腐蚀。
• 800V的逆变器应用SiC，导致电压变化频率高，轴电流增大，轴承防腐蚀要求增加。
  
• 同时，由于电压/开关频率增加，800V电机内部的绝缘/EMC防护等级要求提升。

图：800V应用SiC造成轴电流增加大而击穿油膜风险增加

2电控方面

以Si-IGBT为例，450V下其耐压为650V，若汽车电气架构升级至800V，考虑开关电压开关过载等因素，对应功率半导体耐压等级需达1200V，而高电压下Si-IGBT的开关/导通损耗急剧升高，面临成本上升而能效下降的问题。

除此以外，SiC功率器件还在车载充电器、充电桩等有所应用，具有实现高功率密度与优化系统总成本的优点，其技术可以有效地提升800V电驱动系统电机和电控的整体效率，满足应用的兼容性和可靠性要求。

图：车/桩上功率半导体均有望从Si基转向SiC

3电池方面

动力电池快充性能的掣肘在于负极，一方面石墨材料的层状结构，导致锂离子只能从端面进入，导致离子传输路径长；另一方面石墨电极电位低，高倍率快充下石墨电极极化大，电位容易降到0V以下而析锂。所以，对电池负极快充性能要求提升势在必行。

4连接器+线束

平台架构从400V升级至800V要求连接器重新选型，连接器数量可能增加（增加大功率快充接口）；在同等功率条件下，电压提高，电流减小，线缆耐压性提高、体积减下。

5滤波系统

主要包括电容和磁环，原滤波系统基于400V架构设计，升级800V后EMC辐射量会变化，整车滤波系统需重新设计。

6继电器

升级800V平台要求继电器耐压性提升，现有部分继电器能够兼容高电压。

2022年作为800V高压快充元年，各家主机厂纷纷布局：

一、国外方面

在高电压平台方面，第一个吃螃蟹的是2019年上市的保时捷Taycan。出于对充电速度和持续性能的追求，Taycan率先量产了800V电压平台。

对于仅能支持400V平台的空调压缩机，保时捷配备了一个800转400V的转换器专门用于其供电，以保证车型整体的开发进度，采取了800V空调压缩机量产后再升级替代的路线。

对于如何兼容现有的400V充电桩问题，Taycan选择了额外搭载一台直流OBC，首先将400V充电桩输出的充电电压升至800V后再对电池充电。

保时捷Taycan高压架构解析

不惜在车上增加如此复杂的电压转换设备，保时捷Taycan最主要的目的就是要缩短用户在充电上付出的时间成本。

从销量榜首到月销12辆，销量呈断崖式下降，深度评测宝骏510

大家好，这里是赶紧上车，今天咱们来聊聊宝骏510(图片|配置|询价)。

在众多国产SUV中，我对哈弗H6和宝骏510的印象最深。前者在SUV领域中有着不可撼动的地位，长期位于SUV销量榜首位置，而宝骏510以5万左右的起售价，让更多的人买得起车，其也短暂撼动了哈弗H6榜首的地位。2018年2月，宝骏510以40061辆的销售成绩荣登SUV销量排行榜第一的位置，但之后的宝骏510再无往日风光。2022年2月，宝骏510共卖了12辆，基本处于停产状态。

看着不LOW，价格便宜是宝骏510的两大卖点。

分体式大灯不算新鲜事物，吉普自由光算是该领域第一个吃螃蟹的车型，但我认为宝骏510的分体式大灯设计得比较协调，看着不突兀。

宝骏510内饰的设计同样是超越级别的存在，马鞍色和黑色搭配，使得车内看起来比较活泼。空调出风口和车门处采用了软性材料包裹，在用料方面比较良心。

2017款宝骏510售价区间为5.48-7.58万，这样的价格在SUV领域几乎是无敌的存在，所以价格低廉也是宝骏510畅销的重要原因。

今天评测的车型为宝骏510 2021款 1.5L 自动优享型。

外观

分体式大灯是宝骏510最亮眼的设计之一，六边形中网由黑色塑料装饰板组成，哑光银色的保险杠，使得前脸的颜色看起来不单调。

悬浮式车顶是侧面最亮眼的设计之一，16寸轮圈的样式挺好看，但尺寸稍小，如果把轮圈改成17寸，视觉效果会更好。

宝骏510车长为4220mm，所以侧面看起来并不舒展，甚至有一些臃肿。

车尾的设计比较简洁，狭长的尾灯和哑光银色的保险杠与前脸形成了呼应。

内饰

内饰基本延续了旧款的风格，但2021款宝骏510取消了棕黑色搭配的内饰配色，全系采用黑色内饰的设计方案。虽然黑色看起来比较稳重，但其他颜色的加入能增加内饰的年轻感，个人感觉宝骏510不应该全系采用黑色内饰。

8英寸悬浮式中控屏，功能简单，但精致感高。

中控屏下方采用了实体按键的设计，不仅方便操作而且能缓解压力。

空间

宝骏510车长4220mm，车宽1740mm，车高1625mm，轴距2550mm，其车身尺寸在小型SUV领域中处于主流水平。成年人坐在第二排，腿部能有一拳左右的空间剩余，头部能有3指左右的空间剩余，这样的空间表现只能说勉强够用。

宝骏510后备箱常规容积为318升，后排座椅支持按比例放倒，座椅放倒后容积扩展为1210升，载物能力进一步提升。

配置

自动优享型是全系顶配车型，其搭载的配置有主副驾驶安全气囊、前排侧气囊、倒车雷达、倒车影像、定速巡航、上坡辅助、全景天窗、多功能方向盘、无钥匙进入、无钥匙启动、第二排座椅靠背角度调节、8英寸中控屏、自动空调等配置。

从配置表中我们可以看出，虽然宝骏510搭载的配置比较常见，但基本可以满足日常需求。

动力

宝骏510全系搭载1.5L自然吸气发动机，最大马力99Ps，最大扭矩135N·m，与之匹配的是可模拟8挡的CVT变速箱。不足百匹的动力参数再加上以平顺为主基调的CVT变速箱，可见宝骏510在绝对动力方面是没有优势的，尤其在高速环境下需要再加速时，此时的宝骏510显得有些力不从心。

底盘方面，宝骏510采用了前麦弗逊式独立悬挂后纵臂扭转梁式非独立悬挂的设计，悬挂调教整体偏硬，舒适性较差，另外底盘的抗侧倾能力也比较一般。

个人感觉宝骏510销量下降的主要原因是车主的消费升级。俗话说“麻雀虽小五脏俱全”，宝骏510就是这样的“麻雀”车型，虽然宝骏510样样俱全，但在空间，动力等方面确实有些局促。而消费者只需要增加一两万的购车预算就能买到高一级别的SUV，比如五菱星辰、宝骏530等车型。

个人认为手动优享型的性价比最高，比较适合购买，因为这一版本的配置达到了全系最高水平。如果不接受手动挡，自动乐享型也是不错的选择。

作为一款曾经爆款的车型，宝骏510有过短暂的辉煌，但现在的它几乎面临停产。个人认为宝骏510并没有错，是市场在变，消费者的需求也在变，面对实时更新的汽车消费市场，总会有车型面临淘汰，也会有新的车型出现，未来的宝骏510究竟会走哪一条路，让我们拭目以待。

关于宝骏510，各位伙伴如果有其他意见，欢迎来评论区交流。

从零开启自动驾驶工程师之路（六）_ 规划

作者：晓畅

内容来源：上汽零束SOA开发者论坛

原文链接：
https://bbs.z-onesoft.com/omp/community/front/api/page/mainTz?articleId=8061

这一系列的第六篇文章我们来聊聊规划。

这就好像你预测了股市未来的走势，自然想去布局规划一番，在那个时间点买入卖出合适。虽然你也知道这预测非常不靠谱，但总想规划一番。

扯远了~自动驾驶也是如此，好不容易对周围的环境完成了建模和预测，接下来就是规划你的行驶路线了。

规划可真是门大学问。这不，瞄了一眼Apollo的课程，好家伙，直呼好家伙，其他章节都是几节十几节课，规划这一章直接搞了足足25节课！行吧，那就慢慢学呗。

规划能有这么多章节自然也是有原因的——在Apollo中它被分成两个部分，即路线规划模块与轨迹规划模块。路线规划属于宏观层面，用之前的地图数据生成车辆的可行使路径，这一步就是你手机上的地图软件每天在干的事情。但是它不会细致的告诉你每一步该怎么走，而这个任务就属于轨迹规划。轨迹规划做的是微观层面的事情，定义好一系列的点，这些点自带速度、角度、时间戳等属性，可谓是奶妈级教程教车辆一步步如何行驶。这样便能避开障碍物并为乘客创造平稳的乘车体验。

我们先来看看路径规划。

路径规划的目标是在地图上找到从A到B的最佳路线。该模块一般需要三个输入：地图、自身位置以及目的地。前两者都可通过之前的感知、定位模块获得，目的地一般由乘客提供。有了这些信息，路径规划便能开始工作，这一搜寻路线的过程被称为路由。

显然一开始就上高精地图进行路线规划实在是太复杂了——高精地图的众多数据会让你眼花缭乱以致无法迅速找到那条最佳路线。这时候我们就需要一些抽象简化手段，我们将起始地和目标地设成点，可行驶路线看成边，那只要想办法用线将这两个点连接起来，路线规划不就成了！这种搜索路径的方式就是图搜索。

对于搜索进行路径规划的算法，计算机可是非常在行。原因无他，只要是重复做一样事情，计算机就会非常得心应手。恰巧，路径规划就是这么一种搜索算法，它会让计算机不断计算网格中一个节点周围的所有节点的到达难度的数值，从而选取出里面最小的那个作为下一个节点。以此类推，直到摸索到终点处，再倒退回去，就找到了两点之间的最优路径。

很显然，这种暴力的算法很浪费计算资源，尤其是在地图增大之后，路径搜索任务将无法进行。那如何进行改进？

这时候就会用到经典的一种路径规划算法叫A*（A star）算法。这个算法分两步。第一步，我们需要计算从开始节点到候选节点的成本g，这很容易获得，因为开始节点与“下一跳”的节点是相邻的；第二步，也是关键的一步，我们需要估算从候选节点去往目的地的成本h，这就比较有难度了，因为两者之间还有一段距离，不太好进行计算。一般采用的方式是启发式的估算方法，我们可以通过自定义的方式来求得所需的成本。最后我们将求得的g和h加起来得到f，最佳候选节点便是f值最小的那个节点。不断重复以上过程，我们终将获得从起始点到目的地的稳定路径。

我们来看一个具体的例子。

在这样的一个有直线和环形的路线图中，想要到达打星的目标点，我们有几种选择。首先我们把路线图抽象为图，通过节点和边来表示，其次我们考虑每一步所耗费的值。在这个路口，车辆有三种选择，直行、左转或右转。由于车辆是靠右行驶，很显然直行和右转都不会耗费什么时间，而左转所需要的cost就会较多。接下来我们再考虑从此处到终点的耗费值，由于直行的话相当于上了一个高架，要从高架上下来才能抵达终点，远比绕弧线所需的时间要多，因此直行又成了一个不划算的选择。

综上三种选择，我们将g值和h值一叠加便得到了最终的cost。可以看到此时选择右转节点是最省事的，因此右转节点就成了我们下一步要走的点。

以上便是路径规划的及常用规划算法的简要介绍。不过我们都知道，这才只是在宏观层面告诉了汽车选择什么样的路到达目的地，却没有告诉它在碰到其他障碍物时该如何躲避，因此接下来我们就研究每一步该如何走，这就是轨迹规划的内容。

在研究轨迹规划之前，我们先来考虑一个问题——如何来定义“两物体相撞”？

用科学性的话来说便是两个物体在同一时间抵达了空间中的同一点。

大家可以想想那么多的车祸，其本质便是在相同的时间，两个物体在同一个空间点上相遇了，表现在驾驶行为中就是相撞。

由于汽车行驶我们正常只在路面上行驶，因此我们只考虑横纵二维，空间中的高度可以先不必考虑，但是加入了新的一个维度——时间。因此轨迹规划就不光需要指导车辆延什么路线行驶，还需要指导汽车在某个时间点上到达空间中的某个点，由此我们就创建了三维轨迹，能够保证车辆在行进中的每个点都未被占用。

避撞只是轨迹规划中最基本的要求，除此之外我们还需要确保轨迹尽可能的舒适、平滑，谁都不喜欢坐在左右来回摇摆、刹车油门大开大合的车上。当然，车辆的轨迹还需合乎逻辑和法规，在地面上都是实线的车道就不能进行变道操作，路牌上标明了静止右转就不能规划出一条包含右转的轨迹。

这些要求或者专业一点称之为约束，就是规划类问题的求解的前提条件。有了这些约束，我们才能更好的搜寻出一条优秀的轨迹。

内容来源：上汽零束SOA开发者论坛

作者：晓畅

原文链接：
https://bbs.z-onesoft.com/omp/community/front/api/page/mainTz?articleId=8061

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