Audi E-tron和Taycan车内充电方案的设计对比

2020-08-06

Audi E-tron和 Taycan 这两台车在做工程设计中，有很多地方是很相似的。一个是 400V、一个是 800V，具体我们来看一下有哪些具体的差异。总体来说，这两台车在很多地方都是相似的，特别是控制结构、功能分配。我们在后续的 MEB 系统架构上能看到很多的地方是演进的。主要的差异是把充电机的功能大部分都移植到 ICAS1，在 ICAS1 里面把 VCU 的很多的功能多拿了过去。

01.E-tron 的充电系统设计

如下图所示，E-tron 的整体的设计也是从充电接口开始到充电机，交流部分通过这个输入转接合并连接在一起，这个可以兼容交流、直流分离和合在一起的方案，通过这个分配器进行连接映射。直流部分直接输入到电池系统里面去（图 2 的 DC positive 和 DC negative），如下所示。

图 1 E-tron 的充电连接配置示意图

如上所述，这里的充电管理功能也是完全交给充电器来完成，这个好像是大众之前的管理，车载充电机演变为一个管控终端，同时可以兼容 11kW 和 22kW 的方案，通过 2 个组合使用。

图 2 高压系统拓扑连接

大众有一个延续的特征，就是把电池、充电管理、DCDC 和热管理系统（有一个中央的热管理模块）分成一组，然后把驱动系统前后两个桥和其他系统组合在一起。为了更好的管理充电门的特征，车载充电机和车门采用了 LIN Bus 进行连接。

图 3 E-tron 的充电控制逻辑

这里讨论一个实际的问题，我觉得采用 LIN 这样的器件智能化的大逻辑是对的，大众这套 BEV 的控制逻辑最大的问题是保留了诸多的子网，分得太细。关于 E-tron 的网络架构和之前展示的 PPE 的架构图，我们后续可以单独来讨论。

02.Taycan 的充电设计

如下图所示，Taycan 的设计和 E-tron 的设计是有一些相似的。

1） Taycan 具有一个 Combo 的直流接口，这个可以替换成 Chademo 和国标，直流直接输入出到高压助力器，可以支持 400V 输入和 800V 输入两种规格

2） Taycan 把交流端的接口独立出来了，单独连接到高压充电器上

图 4 Taycan 的系统控制

在这样的控制逻辑里面，等于 BMS 是完全不用管充电的，整个充电管控的工作是全部交给高压充电机来做的，包括直流部分也是通过高压协调器（HPC）检查实际电压来调度 400V=>800V 的控制，或者是直通模式来控制整个充电过程。如下图所示:

图 5 Taycan 的充电管理过程

因此我们可以看到高压充电器是连接不同充电接口，包括 PWM、CAN 甚至是 PLC 通信的单元，然后通过它对外部进行转换之后整体在内部的 Hybrid CAN 上进行控制。由于 Taycan 的 Electrical 部分的材料还没有看到，猜测这套系统其实和奥迪在很多地方也是相似的，某种意义上，Taycan 和 E-tron 的差异，主要是 400V/800V 中有个升压器，其他的充电部分在控制结构，每个部件的功能分配都是一样的。