PUMBAA 電動車電源 PPS570

高度整合的電氣系統

汽車級設計，符合ASIL標準

支援V2L、V2G、V2V等多情境需求

更小更輕的設計、穩定的技術性能和更高的效率

採用液冷散熱方式，散熱快，防塵，噪音低。

具備多種保護功能，例如電磁相容性保護、耐壓保護、絕緣保護、抗振保護和電氣保護。

透過整車控制單元對整台高壓設備進行分配與控制，以確保各系統的安全性能。

（1）縮短了UVW高壓線束的佈置，降低了使用UVW高壓線束的高昂成本，縮短了傳輸距離後，有效提高了馬達、控制器和減速器的效率。

（2）整合式電力驅動組件實現了30%的重量減輕和40%的體積減少，從而提高了車身空間利用率50%以上，並為續航里程提供了強有力的保障。

（3）降低車輛的重心，以獲得更好的操控性能，這也帶來了更高的扭力容量和更高的電動驅動系統組件效率。

（4）電動驅動系統尺寸的縮小使得車輛內部空間佈局更加靈活，模組化設計可以擴展，從而大大縮短產品開發週期，降低成本，提高效率。

（1）車用充電器（OBC）主要將單相交流電或三相交流電轉換為直流電，為車輛動力電池充電。

（2）直流/直流轉換器主要將動力電池輸出的高壓直流電轉換為低壓直流電，為車輛的低壓電源設備供電。

（3）PDU是高壓配電單元，是新能源車的集中式配電方案，具有結構緊湊、佈線佈局方便、維護方便等特性。

（1）產品重量減少 15%，體積減少 20%，低速耗電量成本降低 5%；

（2）可擴展模組化平台，可擴展以配合不同的型號，大幅縮短產品開發週期並節省成本；

（3）頻率轉換和多矢量解耦控制演算法，有效改善馬達動態響應和NVH特性；

（4）完善的故障診斷和安全監控機制，有效確保車輛高壓安全、扭力安全和高溫安全。

符合歐盟標準
支援車輛間充電（V2V）
支援車輛到負載充電（V2L）

全汽車級設備設計
雙向功率轉換
支援 UDS 診斷
支援OTA升級與回滾

適用於純電動車 (BEV)、插電式混合動力車 (PHEV)、再生能源電動車 (REEV)，2.5/3.5T
小型貨車、小型卡車、乘用車、商用車、巴士、專業車輛及其他類型的新能源汽車

在電動車的“三電系統”中，電力轉換與分配系統作為“能量樞紐”，連接外部電網、動力電池和車載設備。高效率的能量轉換和合理的分配策略直接影響車輛的續航里程、充電效率和電力安全。本文從核心部件、工作流程和技術發展趨勢三個面向分析了該系統的技術邏輯和應用價值。

一、電力轉換與分配系統的核心組成部分

該系統由三個關鍵模組組成：車載充電器 (OBC)、直流/直流轉換器和高壓配電單元 (PDU)，它們協同管理從「電網-電池-負載」到整個能量鏈的流動。

1.車用充電器（OBC）：

功能：將電網交流電（AC，220V/380V）轉換為動力電池所需的高壓直流電（DC，300-800V），作為外部充電的核心入口。

關鍵技術：功率因數校正 (PFC) 可提高電網能源利用率 (>95%)，而隔離變壓器可確保電網和電池之間的安全。

2.直流/直流轉換器：

功能：將電源電池的高壓直流電（例如 400V）降至低壓直流電（12V/24V/48V），供車載設備（如燈、空調和儀錶板）使用。

設計重點：採用高頻開關技術（例如 LLC 諧振拓撲）以減少損耗，並支援多通道輸出以滿足複雜的功率需求。

3.高壓配電單元（PDU）：

功能：作為高壓能量的“分配中心”，將電池的直流電分配給高壓組件（例如，馬達控制器、充電介面、空調壓縮機），同時整合過電流和短路保護。

（高壓配電箱PDU外觀圖）

二、電力轉換與分配系統的工作流程

該系統以兩種模式運作：充電模式（電網到電池）和放電模式（電池到負載），涵蓋從外部充電到車載電源使用的完整場景能量流。

1.充電模式（電網→電池）：

家用/公共充電器輸出交流電（220V/380V）→車用電池透過PFC電路將交流電整流為高壓直流電（例如800V）→電源分配單元將電源分配給動力電池的充電介面→電池管理系統（BMS）控制充電電流和電壓以完成能量儲存。

2.放電模式（電池→負載）：

電源電池輸出高壓直流電（例如 800V）→ PDU 將電源分配給馬達控制器（用於驅動馬達）或 DC/DC 轉換器（用於低壓設備）→ 馬達控制器將直流電轉換為三相交流電 (AC) 來驅動馬達，而 DC/DC 轉換器將高壓直流電降壓為低壓使用直流電壓為低壓設備。

(Bidirectional OBC Application Scenarios/雙向車用充電機的應用場景)

三、科技趨勢：整合、雙向性與智慧化

隨著電動車向「更長續航里程和更高智慧化」的方向發展，電力轉換和分配系統正在經歷三個關鍵升級：

1.整合設計：

「二合一」整合（車載電腦 + 直流/直流轉換器）：減少組件數量、尺寸和成本（例如，特斯拉 Model 3 整合的車載電腦和直流/直流轉換器模組）。

「三合一」整合（車載電腦+直流/直流+電源分配單元）：進一步提高系統效率（例如，比亞迪 ePlatform 3.0 的「八合一」驅動系統）。

2.雙向功能：

雙向車載電池支援「V2L（車輛到負載）」和「V2G（車輛到電網）」：它不僅可以為電池充電，還可以將電池能量轉換回交流電，供車載電器（例如冰箱）或外部電源（家庭/電網）使用。

3.智能控制：

整合人工智慧演算法和物聯網技術，即時監測電池狀態（SOC、SOH）、電網負載和使用場景（例如，高速公路/城市），動態調整轉換策略（例如，在快速充電期間優先供電，在低速行駛時減少損耗）。

（交流充電與直流充電的比較）

結論

電動車的電力轉換和分配系統是「三電系統」的關鍵組成部分。透過車載電池（OBC）、直流/直流轉換器（DC/DC）和配電單元（PDU）的協同工作，該系統實現了從電網到電池再到車載設備的高效能流動。隨著整合度、雙向性和智慧化水準的提升，該系統將進一步降低能耗，提高安全性，並推動電動車朝著「更長續航里程和更高智慧化」的方向發展。