周末我想聊一下E-tron和Taycan的逆變器設(shè)計(jì)，在這里和我們認(rèn)知差異的地方有幾個(gè)點(diǎn)：

1）E-tron和Taycan采用的相似的逆變器設(shè)計(jì)，這個(gè)出自日立的設(shè)計(jì)，前后橋和兩臺(tái)車（400V和800V）里面都有很大的相似性

2）400V和800V的主要差異，主要是對于IGBT功率模塊的修改（IGBT芯片的耐壓從700V擴(kuò)大至1,200V以外），其他平滑電容器、電機(jī)控制器主板、電流傳感器等主要零部件作為標(biāo)準(zhǔn)零部件開發(fā) 這個(gè)事情還是挺意外的，我想從逆變器的開始來講這個(gè)事情。 備注：主要的信息來源是日本汽車工程師學(xué)會(huì)上“車載逆變器的高電壓及大功率密度技術(shù)”，的講演，Marklines上有關(guān)于這些內(nèi)容的專題內(nèi)容

E-tron和Taycan的逆變器相似的地方

我們先列一下相似的地方：

1）這兩個(gè)逆變器都是由日立幫助奧迪和保時(shí)捷的工程師進(jìn)行開發(fā)的

2）都采用兼容的方式來做的，如下所示，Etron是通過集成安裝的布置，Taycan是通過橋接器進(jìn)行安裝，這樣同樣的部件進(jìn)行組合就可以得到不同的驅(qū)動(dòng)橋

圖2 E-tron 和Taycan的前后橋逆變器

E-tron和Taycan的逆變器有差異的地方

1）參數(shù)和使用

E-tron的逆變器的電壓覆蓋范圍為150V-460V，10 秒持續(xù)的最大電流為 530A，持續(xù)電流最大為 260A，功率密度為30kVA/L，內(nèi)部采用了三個(gè)IGBT模塊（power modules）。

Taycan的逆變器的電壓覆蓋范圍為450V-850V，分兩種不同的類型 逆變器300 具有3個(gè)新型IGBT功率模塊，最大相電流2秒額定為335A，持續(xù)工作電流為190A，功率密度為62.3kVA/L。 逆變器600在功率單元上采用并聯(lián)2個(gè)IGBT功率模塊的方式來解決（一共搭了6個(gè)），最大相電流2秒額定為670A，持續(xù)工作電流為380A，均是前者的2倍，輸出功率密度為94.3kVA/L。

圖3 逆變器的參數(shù)

如下圖所示，三種逆變器的重量分別為8kg、7.4kg和10.5kg。

圖4 Taycan的兩個(gè)不同的型號(hào)

從原理圖里面，在濾波設(shè)計(jì)，被動(dòng)放電電阻方面還有差異，E-tron只有一個(gè)主動(dòng)放電的回路，Taycan還加入了一個(gè)被動(dòng)放電。從放大電流的角度，Taycan可以做一個(gè)并聯(lián)的考慮。

圖5 逆變器原理圖

在整體內(nèi)部的布置方面，由于在相似的體積下，Taycan需要提供6個(gè)IGBT的空間，所以兩者在IGBT 驅(qū)動(dòng)板和控制板，IGBT的布置方向（E-tron是躺著、Taycan是立著），Busbar設(shè)計(jì)都有很大的區(qū)別。Taycan在功率模塊開口處的AC/DC端子、信號(hào)端子以及直流端子，采用了2個(gè)正極、2個(gè)負(fù)極交互配置的結(jié)構(gòu)，通過抵消由于反向瞬態(tài)電流引起的磁通，以降低寄生電感。

圖6 兩個(gè)逆變器的布置差異

小結(jié)：保時(shí)捷確實(shí)用了SiC器件，但是部件主要用于充電部分，有詳細(xì)信息我們后續(xù)也可以仔細(xì)關(guān)注下，我個(gè)人感覺Taycan很多地方是在開發(fā)中有的技術(shù)為了量產(chǎn)做了妥協(xié)，是性能優(yōu)先為目標(biāo)。