電子電氣架構(gòu)作為車輛主要的基礎(chǔ)建設(shè)之一，在當(dāng)前智能化、電動化的趨勢下，其重要性更為突出。之前對特斯拉、大眾ID系列、奧迪、寶馬等車型的電子電氣架構(gòu)進(jìn)行過梳理，今天來梳理一下豪車保時捷Taycan的電子電氣架構(gòu)，其作為保時捷首款純電，并且搭載800V高壓架構(gòu)的車型，是否有一些新穎的地方呢？
01 Taycan的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
Taycan的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的內(nèi)部代號為MLBevo2+，是基于2018款Cayenne以及911車型992改進(jìn)過來的。主要是原先的MLBevo2網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)已經(jīng)碰到了天花板，總線速率無法滿足需求。
主要差異點(diǎn)是網(wǎng)關(guān)增加了以太網(wǎng)鏈路，其中包括基于以太網(wǎng)的診斷鏈路，以及網(wǎng)關(guān)與組合儀表、HUD、OTA管理單元等的連接。另外針對純電車型，增加了一路高壓部件的CAN連接。但是基于以太網(wǎng)的診斷目前還不支持售后診斷，僅僅是開發(fā)預(yù)留的通道。
Taycan的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖1所示，標(biāo)準(zhǔn)的分布式架構(gòu)，其主要用到的總線包括CAN、Flexray、MOST、LIN、以太網(wǎng)。
圖1 Taycan網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
其中CAN總線包括舒適系統(tǒng)1CAN、舒適系統(tǒng)2CAN、擴(kuò)展CAN、信息娛樂CAN、組合儀表CAN、智慧互聯(lián)CAN、診斷CAN、混合動力CAN，各子網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成如圖2所示。
圖2 各CAN子網(wǎng)組成
FlexRay用于自動駕駛系統(tǒng)與輔助系統(tǒng)的通道A和通道B，其中A通道用于電子底盤平臺ECP、SCSM轉(zhuǎn)向柱開關(guān)模塊、駕駛輔助系統(tǒng)控制模塊CDASCU等的通信，B通道用于中程雷達(dá)MMR、氣囊控制模塊SC、保時捷穩(wěn)定管理系統(tǒng)PSM等的通信，如圖3所示。Flexray在德系豪車用的比較多，因為其成本相較于CAN要高而且也是德系發(fā)明的協(xié)議，但是Flexray在安全性、實時性、傳輸速度方面都具有相當(dāng)優(yōu)勢。
圖3 Flexray網(wǎng)絡(luò)
MOST用于第三代信息娛樂系統(tǒng)。
LIN總線來自網(wǎng)關(guān)控制單元的兩個直接 LIN輸出，蓄電池傳感器和多功能/電容式方向盤。以及BCM1、BCM2、空調(diào)、車門、座椅記憶、熱量管理、安全電腦控制單元以及駕駛控制單元的傳感器和執(zhí)行器。
以太網(wǎng)用于與組合儀表、保時捷通信管理系統(tǒng)PCM6.0、conBox、HUD平顯、OTA管理單元、診斷接口。以太網(wǎng)的速率為1000Mbit/s。
以上各類總線的速率如圖4所示。
圖4 Taycan網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中總線速率
02.Taycan的800V高壓系統(tǒng)
800V高壓快充系統(tǒng)是今年各主機(jī)廠主要宣傳點(diǎn)，Taycan作為首批采用800V高壓快充的主機(jī)廠，其技術(shù)表現(xiàn)到底如何，下面來看看。
圖5 800V高壓架構(gòu)的可能組合
通常從400V架構(gòu)過渡到800V架構(gòu)有6種形式，如圖5所示，不像現(xiàn)代的IONIQ 5所有部件均采用800V架構(gòu)，Taycan部分高壓部件采用了800V架構(gòu)，比如電驅(qū)系統(tǒng)、動力電池、高壓充電器、高壓輔助加熱等，像空調(diào)壓縮機(jī)來自保時捷PHEV車輛，因此沿用了400V架構(gòu)，如圖6所示。
圖6 Taycan的800V高壓架構(gòu)
其中不同于其他純電車型的電壓等級僅有800V/400V/12V，Taycan的DC/DC還可以輸出48V，其主要為兩個PDCC Sport控制單元供電，而這兩個控制單元又將直流轉(zhuǎn)換為交流，為防側(cè)傾穩(wěn)定系統(tǒng)在每個車橋上的電機(jī)供電。
圖7 高壓分配以及DCDC
03 動力電池
供應(yīng)商為韓國LG的軟包電池，電芯的能量密度為180Wh/kg，電芯容量為64.6Ah，總電量為93.4kWh。動力電池包總共有33個模組，每個模組有12個電芯以2P6S的組合組成，動力電池包的能量密度為148.25Wh/kg，總電壓為723V，如圖8所示。
圖8 動力電池包參數(shù)
對于充電，Taycan提供3種充電方式：交流、400V 直流快充、800V直流快充。保時捷宣稱在22.5分鐘內(nèi)能從5% SOC充到到80%的SOC，最大功率為270kW，電池包的充電的峰值電流為334A，約2.6C充電，剛開始時無法進(jìn)行最大功率充電，SOC達(dá)到40%左右時才能最大功率充電，最大功率充電只能維持在40%SOC-45%SOC之間，之后便進(jìn)行限功率。
最后來看一下其12V蓄電池，Taycan的12V蓄電池采用的是由A123system提供的LiFePO4電池，重量為6.5kg，額定電壓為13.2V,容量為40Ah，該電池集成了BMS，具有電壓、電流、溫度采樣功能，另外該蓄電池還包含一個繼電器，可以在必要的時候（包括過度充電、充電不足、短路、溫度過高）從內(nèi)部斷開正極端子，以便對蓄電池進(jìn)行保護(hù)。
圖9 12V蓄電池
04 總結(jié)
Taycan是保時捷的試水純電領(lǐng)域的第一款車型，一來就采用的800V高壓架構(gòu)，這對緩解充電焦慮有一定的作用。但是從其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)來看，還是很普通，無法實現(xiàn)整車OTA，不過大眾新出的ID系列也還不支持整車OTA，相較于國內(nèi)主機(jī)廠，德系節(jié)奏還是比較慢，有一次跟朋友聊，大眾做自動駕駛光跟客戶聊需求就聊了一兩年，這時間對特斯拉或者新勢力而言已經(jīng)做了幾次重大更新了。
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