比亞迪驅動復用升壓充電專利解析

之前了解了BOOST升壓電路的原理，再來理解升壓充電就容易多了。

我們觀察下，發(fā)現(xiàn)升壓電路的實現(xiàn)，無非就是輸入端的電源Vin，儲存電流的電感L，開關器件（可以是MOSFET，也可以是IGBT等），二極管D，儲存電荷的電容C，以及輸出端的負載。

開關管閉合時，電源Vin給電感充電

開關斷開時，由于電感中電流不能突變，電感會感應出一個與電流下降方向相反的電壓ΔV=-Ldi/dt，疊加在輸入端，電流流向負載，因此，此時負載端的電壓變成了Vout=Vin+ΔV

開關再次閉合時，電源被短路，負載端的電壓和電流由電容C來維持。

因此，整個升壓電路的核心在于電感，只要有大電感，配合MOSFET/IGBT和電容，就能實現(xiàn)BOOST升壓。

對于800V的車來說，只能使用800V的充電樁，400V的樁是充不進去電的，要想充電，就要整車增加400V升800V的額外的升壓系統(tǒng)來兼容400V的樁。目前一般方法是通過額外增加升壓DC-DC boost電路實現(xiàn)。這樣多了一個系統(tǒng)，對整車的布局和成本控制都是不利的。（保時捷Tycan就額外增加了400V轉800V的升壓系統(tǒng)）

前幾天看到去年比亞迪發(fā)部的驅動復用電機升壓方案替代傳統(tǒng)DC-DC，國內的車企在這方面的技術讓人眼前一亮，查了下專利，發(fā)現(xiàn)除了比亞迪，還有廣汽埃安，華為，小米，蔚來等都有專利布局。

原理邏輯很簡單，實現(xiàn)升壓的關鍵元器件是電感，而電動汽車的驅動電機，不就是一個大電感么，那么直接把驅動電機當成電感來用，不就可以實現(xiàn)這個升壓功能了嘛，何必再去搞一個獨立的DC-DC升壓系統(tǒng)。

同時有人會問了，除了電感，開關管也是要的；巧了，電驅中驅動電機的正好是3項6組IGBT/MOSFET，正好就是開關管的功能，專業(yè)對口。

如果上面這個三相的不好理解，補一張單項的：

如果還是不好理解，看下圖，有一一對應關系：

完整對應400V轉800V的電路功能，充電槍400V對應boost電路的輸入Vin，使用電機來實現(xiàn)boost電路中電感的功能，使用電控中的IGBT/MOSFET模塊來實現(xiàn)開關和二極管的功能，最后將電壓升到800V輸出到電池，給電池充電。

這樣就實現(xiàn)了，通過利用電驅動系統(tǒng)來進行升壓，無需再用單獨的DC-DC升壓模塊。

來看看比亞迪2018年的專利：

再看看廣汽埃安2022年12月份的專利：

再看小米2022年底的專利：

總的來講，都是通過把電驅動里的電機當作電感，IGBT/MOSFET模塊正好也是開關管，就實現(xiàn)了把驅動電路倒過來，也可以當升壓BOOST電路使用，這樣，就不需要再重新買個升壓DC-DC系統(tǒng)了，節(jié)約了整車的成本，也節(jié)約了整車電器架構的設計空間。

　　審核編輯：湯梓紅