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技术巡猎 比亚迪 充放电电路、充放电控制方法、充放电系统及交通工具。“充电速度再

技术巡猎 比亚迪 充放电电路、充放电控制方法、充放电系统及交通工具。“充电速度再快一点”这种话题表层了,这个专利说了一件更底层的事---当车上已经有那么多电机、电感、逆变器、交流充电电路,能不能在直流充放电时重新组合起来,让系统损耗再少一点?

比亚迪的方案,是把交流充放电电路里的感性支路串联接入直流充放电电路,用来提高等效感量、降低电流纹波和电机铁耗。普通人可以先把它理解成一个“水管稳流”的问题。

电动车充放电,本质上是电能在电池、充电口、电机绕组、逆变器之间来回搬运。电流如果像水流一样忽大忽小,系统就会有额外损耗。电机里有铁芯,电流纹波越明显,磁场变化越剧烈,铁耗也就越明显。尤其是外放电、小功率充放电这种场景,比如露营带电磁炉、车给家里临时供电、车辆对外输出几千瓦功率,电流本身不算特别大,但持续时间很长,效率差一点,最后都会变成发热和续航损失。

这份专利抓住的就是这个细节。

比亚迪的方案不是额外塞一个大电感进去,而是把车上原本给交流充电使用的电感资源拿来复用。交流充电电路里本来就有PFC电感、功率变换电路里的电感,这些东西平时负责交流充电时的功率因数校正和能量变换。到了直流充放电场景,如果它们闲着,那就是硬件资源浪费。专利里的做法是通过开关,把这一路感性支路串到直流充放电回路里,相当于给电流多加了一道“缓冲器”。

电感的作用可以理解为电流里的“惯性轮”。电流想突然变大,它不让你一下子冲太猛;电流想突然掉下去,它也会帮你托一下。这样一来,电流波动被压平,电机绕组里的磁场变化没那么毛躁,铁耗就能降下来,系统效率自然会好一些。

它并不是所有时候都把这套电感接进来。专利里写了模式切换。大功率、大电流场景,走原来的直流充放电路径;小功率、小电流场景,再让交流充放电电路里的感性支路介入。这个选择是合理的。大功率时再多串器件,可能带来压降、发热、电流能力限制,收益未必划算。小功率时,系统的主要矛盾反而变成纹波、铁耗和开关损耗,这时候把电感拉进来,就比较有意义。

它个不只是“接个电感”这么简单。专利后面讲了电机绕组怎么选。因为电机绕组参与充放电时,它不只是一个电感,它还会产生磁场,磁场就可能带来转矩。车虽然停着,但电机转子、齿轮之间有间隙,如果转矩控制不好,可能带来细微抖动、齿轮啮合声,甚至影响驻车状态下的安静感。

专利里根据转子角度选择A/B/C相中更合适的绕组,比如按照“最小扭矩原则”来选,让通电后产生的电磁力矩尽量小。还提到变载波频率控制,就是逆变器开关频率不是固定不变的,而是根据电池和充放电端口之间的电压差、充放电电流去调整。电压差大、纹波容易大,就提高频率压纹波;电流上来了,又要考虑开关损耗,频率不能无脑拉高。

所以这份专利真正有价值的地方,在于它把直流充放电、交流充电、电机绕组、逆变器控制放进了同一个能量管理框架里。过去看车载充放电,很多人会把它拆成几个孤立功能:交流慢充是一套,直流快充是一套,电机驱动是一套,对外放电又是一套。但电动车的硬件复用会越来越重要。

一个电感、一组绕组、一个桥臂,在不同工况下能不能切换角色,决定了整车电气架构的利用率。