电动汽车电桥

1、在汽车行业的技术中，哪些技术是最牛的呢？

汽车上最厉害的8大技术 每一项都是黑科技

一无线充电技术

无线充电技术在近几年发展十分快速，特别是在手机领域，许多品牌的旗舰机型甚至以可支持无线充电作为卖点。在如今这个日趋电气化的时代，如何让新能源车主们告别里程焦虑，成为了许多车企的难题。如果汽车无线充电技术能够普及，将大大方便人们的出行和生活。去年四月份，瑞典交通管理局宣布，将在瑞典修建一条动态无线充电道路，该条路将由以色列Electreon Wireless公司来修建完成。

该公司采用独特技术，将铜线圈安装在路面下，让司机看不到它，并在车辆行驶时提供电力，实现稳定的电力流动，并实现车辆在该路上行进时，可边走边充电。不过，这种动态无线电力传输公路的造价非常高昂，本次瑞典即将建造的这条试点公路长度为1.6公里，位于瑞典哥特兰岛上的维斯比市与维斯比机场之间，主要为电动卡车和公共汽车感应充电，其造价预计超过1250万美元。我们这个时代最重要的问题之一是如何使无污染的道路交通成为现实，我们如今有着将使无污染交通成为可能的解决方案。瑞典处于这项技术的最前沿，希望这一技术能够早日实现普及。

二、中置安全气囊

我们都知道，在所有的道路碰撞事故中，头部是乘客和驾驶员最容易也最经常受伤的身体部位之一。有时候车辆在受到侧面撞击时，驾驶员与乘客由于惯性作用，彼此的头部可能会发生剧烈的碰撞。因此，现代汽车开发了一种全新的中置侧方安全气囊，它可以防止事故发生时司机与前排乘客的头部相撞，从而降低司机与乘客头部受伤的风险。

如果前排座椅并未坐人，中置侧方安全气囊则可以保障司机的头部不会与副驾驶座椅的侧面相撞。该气囊安装在驾驶员的座椅内，一旦车辆受到外部撞击，它就会迅速弹出。中置侧方安全气囊的开发，不仅仅是增加了一个安全气囊，更是体现现代汽车对于车内司乘安全的重视程度。希望这种安全配置可以早日成为汽车上的主流或者强制性配置。

三、800V电压

现有的纯电动汽车大多采用400V电气系统；如果要增加行驶里程，就需要额外并联电池，这样做虽然能增加电池容量，但也会使充电时间延长。通过800V系统，可以使电池在短时间内完成充电，也可以为大容量电池快速充电；在有效提升功率密度的同时，大幅增加续航里程。在前不久上市的保时捷第一款纯电动车Taycan 身上，保时捷把现有主流的400V电压升高了一倍，达到800V这一等级。

并且保时捷Taycan采取了完整的800V电池架构，包括电驱动、电力电子、充电系统等也都采用800V。得益于800V的高电压电力系统，保时捷Taycan在使用高功率充电网络进行直流充电时，支持高达270kW的充电功率，拥有充电5分钟，续航100公里的实力。在理想充电条件下，Taycan从电量5%充至80%仅需22.5分钟。随着保时捷Taycan的量产，从设计目标层面800V系统开始正式走上了历史舞台，这将加速高端电动汽车的竞争和带动电动汽车在充电性能方面的发展。 四、驾驶者注意力监控系统

随着驾驶辅助系统的普及，开车已经成为一件越来越来轻松的事，但放松下来的驾驶员却容易注意力分散，从而导致道路交通事故的发生。因此，如何实时监测驾驶员的状态，成为了完全自动驾驶来临之前的又一个难题。为此，博世研发了车内监控系统，在探测和预警这类风险的同时，让车辆具备驾驶辅助功能。车辆方向盘上的摄像头可实时监测驾驶员是否困倦、注意力分散或者把头转向乘客及后排座椅等状况。

依靠人工智能，系统可分析视频信息并做出正确判断，并向注意力分散的驾驶员发出预警，建议疲劳驾驶者及时休息，甚至依靠自动驾驶系统帮助车辆降低车速，或强制停车。虽然这样的辅助设备能防止因驾驶员注意力不集中而导致意外事故的发生，不过最安全的方式还是在驾驶时刻保持专注，不要过分依赖电子监控系统。

五、智能召唤

2019年是特斯拉国产化的元年，在国产model 3即将交付之际，国内部分特斯拉车主收到了2019.40.50版车机系统的升级推送。此次更新内容，除了我们重点关注的智能召唤功能之外，还包括了相邻车道速度、语音命令、改进了电话功能、空调系统新增露营模式、新增了两个游戏、新增了视频剪辑软件 TRAX v0.1 等等。智能召唤功能是通过手机 APP 来进行操作，可以看作是此前召唤功能的升级版，基于特斯拉的视觉方案变得更加智能。它可以让车辆自主行驶躲过障碍物，并停在车主面前或者车主指定的位置。

不过，目前推送的这个智能召唤功能还显示的是 Beta 版本，所以在使用的时候一定要注意安全，初次使用的时候尽可能地找一个车少、人少同时也比较空旷的停车场去尝试。当然，想实现这个功能的前提是要具备特斯拉完全自动驾驶选装包。虽然，目前特斯拉的智能召唤还不能走上公共街道，但就现阶段的发展来看，智能召唤确实是汽车行业的一股清流，也是未来迈入自动驾驶的第一步。

六、叠片电池

动力锂电池的形态目前主要有三种，圆柱电芯、软包电芯和方形硬壳电芯。卷绕工艺一直占据着市场的主导地位，目前国际主流的锂离子电芯制造企业采用的都是卷绕工艺。而叠片工艺也正是伴随着纯电动汽车的发展逐渐兴起的，在电池性能、空间利用率等方面都更具优势。从性能上来看，相同条件下叠片工艺可以使电池能量密度提高5%，循环寿命提高10%，成本降低5%。目前，LG化学、三星SDI、松下等国际电池巨头都将叠片电池纳入下一阶段布局目标。这意味着以后电动汽车的电池生产成本会有所降低，使用寿命也将更长。

七、“三合一”电桥

目前电驱动系统在向高效化、小型化、轻量化的方向快速发展，集成化设计是迎合这种发展趋势的有效途径。集成电机+电控+减速器的“三合一”电桥已开始量产，将电力电子都集成进来的“多合一”已经被提上日程。大陆集团是电驱动系统集成化的先行者之一，目前其在全球市场上推出了第三代的三合一电驱系统。而在2019年12月3日，哪吒汽车官方发布信息，其与上汽变速器联手打造的S-EDS“三合一”高性能集成电桥正式下线，该产品首款应用车型为哪吒U。

上汽变速器投产的S-EDS“三合一”高性能集成电桥由电机、减速器及控制器三合一深度集成。与行业内同类产品对比，重量减轻约10kg，体积缩小约20%，效率却得到了10%的提升，零至百公里的加速性能也大幅提升，完美兼顾了汽车的加速性能和效率性能。同时，电驱效率的综合提升进一步降低出行能耗，为用户带来成本最优的解决方案。

八、数字化座舱

伴随着技术的发展，汽车正在从传统的交通工具进化成一个移动的的智能空间，消费者对车辆的驾乘体验提出了更高的要求，以用户为中心的智能座舱将成为主机厂差异化竞争的核心领域。现在的座舱体验主要还是围绕功能来设计，比如把很多手机功能、生态放在了车机里，但未来智能座舱产品将是围绕人车关系的用户体验和服务的，真正从人际关系变得更加情感化，而这一功能的实现，需要打通数字化的各种服务。

2、新能源汽车绝缘检测原理

当前主流的绝缘检测方法有两种，电桥法和交流注入法,但这一功能由电池管理系统BMS来实现。电桥法又称被动检测法，主要原因必须有高压才能进行绝缘检测。交流注入法又称主动检测法，因为只需12V铅酸上电即可完成绝缘检测功能。关于绝缘检测的专利大家去网上搜搜也非常的多，但大多也是基于上述两种方法的演变和优化。大致总结如下（若有不妥，欢迎探讨，更欢迎批评指正）：

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电桥法重难点解读：
（一）电桥法的检测原理
电桥法的工作原理是BMS通过检测高压正与高压负之间的分压变化来计算正极/车身与负极/车身的绝缘阻值,检测原理如下三步:

1. 闭合开关S1,闭合开关S2:BMS检测到V1,V2的电压;
2. 闭合开关S1,断开开关S2:BMS检测到V1’的电压;
3. 断开开关S1,闭合开关S2:BMS检测到V2’的电压;
4. 根据上述三个步骤,已知电池的总电压U以及正负极桥臂的分压电阻及其比例,可以列出三个方程U=aV1+bV2,
5. 根据这个方程式来解方程可以求得:正极/壳体阻值=Rp,负极/壳体=Rn
两个阻值便是我们平时整车上读取到绝缘值，以上即为电桥法的检测原理。
（二）电桥法的设计难点
电桥法的稳定性及可靠性还需重点考虑如下几点（上述四个电压值V1，V2，V1’，V2’以下统称V1，V2，欢迎补充和探讨）：
1. 分压比例及ADC的选取：
绝缘检测为了兼顾成本会牺牲一部分精度（采用12bit ADC采样，甚至直接用单片机内部的ADC采样），这个时候对电阻的分压比例（R1/R2或R4/R3）的选取提出较高的要求，
电阻分压比例太大采样分辨率不够，无法做到较高精度；
电阻分压比例太小采样超出量程，无法做到全电压范围的采样；
2. 寄生电容的影响：
大家都知道，整车上寄生电容的实际存在（一般在几百纳法级，也有远大于这个量级的）。
由于寄生电容会导致V1，V2电压值稳定需要一定时间，这个时候就会出现几个问题：

BMS无法准确判断V1，V2电压的稳定采样点，电容电压未稳定或者电容开始漏电导致V1，V2的电压不是真实分压的值，这样计算出来的绝缘值不准，这也是前几年有些车绝缘不稳定的要因之一，现在好多了；
BMS等待电压稳定的时间，等待的时间过长导致绝缘检测时间偏长，可能不满足功能安全中FTTI的时间要求；
寄生电容值随着天气以及车辆的老化会发生改变，这个时候要确保设计仍然满足前期的采样精度和时间目标就对算法的稳定性及适应性提出了较高的要求，主要硬件电路以及软件滤波要考虑；
3.电压V1，V2的采样同步实时性的影响
理论上V1，V2的实时性越高对绝缘采样精度及稳定性越有利，但是很遗憾这个也只能是理论，显然是无法完全同步的。为了方便理解，我暂且假定一个非常极端实车工况来说明同步实时性的影响：
阶段一：猛踩油门踏板上陡坡，此时BMS恰好为步骤2检测V1’；
阶段二：猛踩制动踏板下陡坡，此时BMS恰好为步骤3检测V2’；
大家可以先想想这个情景以及这个情景对绝缘检测的影响。踩油门踏板的时候电池包对外大电流放电，由于锂电池的DCR+极化内阻等存在，导致电池包的高压会被急剧拉低（由电流的大小决定，一般在50~100V，以一个400V电压来说电池实际输出电压为350V）。踩制动踏板的时候由于制动能量回收整车对电池包大电流充电，同理导致电池包的高压会被瞬间抬高至450V。那么问题就来了，V1’是以350V分压检测得到的，V2’是以450V分压检测得到的，用这一组电压去计算绝缘是不妥的，轻则绝缘值误差较大，最严重的情况下可能出现绝缘误报漏报导致整车做了对应的故障策略。