最终幻想:探讨小鹏G9 800V 高压动力系统和架构路线

大家好,我是LEON。

今天和大家分享的是小鹏G9的高压系统。

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1 G9配置介绍

在分享之前,先和大家快速介绍下G9的价格配置:售价区间为 30.99-46.99 万。续航覆盖 570km、650km 与 702km 版本。570KM版本搭载的是亿纬锂能78.2KWH的磷酸铁锂电池,702KM和650KM两个版本的搭载的是中航锂电98KWH的三元锂电池。

最终幻想:探讨小鹏G9 800V 高压动力系统和架构路线_第1张图片

图1  小鹏G9

小鹏G9的高压系统主要有两个方面介绍:

第一部分:小鹏G9的高压系统架构分析:主要是分析小鹏G9整个高压架构的回路和工作原理,包括一部分的低压系统。

第二部分:小鹏G9的高压动力系统:包括高压电池和高压电机;

2 G9高压系统分析

最终幻想:探讨小鹏G9 800V 高压动力系统和架构路线_第2张图片

图2  小鹏G9 高压架构图解

图2是根据小鹏G9的发布会信息,以及媒体沟通交流,整理绘制的G9高压架构。

首先,小鹏G9的可以选择后驱永磁电机版本,以及四驱版本,对应在图1虚线框内的选配,其中,可以选配的是175kw的异步电机。

图2中粗边红色线束代表800V线束,细边红色线束是400V线束;深灰色线束代表机械连接,包括传动系统和轴系等。蓝色线束为低压12V系统。

首先,我们看下G9整个高压充电的路线:

第一种情况,当连接外部充电桩是400V时候,400V电压经过充电口—后电驱动—电驱动将400V升为800V后,给到电池充电。电池充电理解为水流流动,水往低处流动,实现蓄水。电压也是从高处到低处流动,实现充入电量。

第二种情况,当连接外部充电桩是800V时候,800V电压经过充电口,直接连接到电池包,给电池包充电。

其次,我们看下G9的高压热管理回路,800V电池包直接连接空调系统和PTC加热系统,对应的空调和PTC都是800V耐压等级。实现车内的加热和制冷。

最后,补充看下小鹏G9的高压-低压转换系统,从电池包出来的800V高压,通过DCDC电压转换器。将800V电压转为12V低压,支持车内的电压用电器,包括娱乐系统/灯光/门窗。同时,也给车内的12v小电瓶供电,维持小电瓶的电量SOC区间,延长小电瓶寿命。

G9高压系统的特点有:

1:400V电驱动升压技术,兼容现有400V充电桩;2:充电是800V直连电池包;放电是高压电池分别直连前后电驱动系统,能量利用率高。3:空调压缩机、PTC满足800V电压级别,避免使用800V/400V DCDC转换装置,在省成本的同时,也降低系统的复杂性,增加车内布置空间。

3 小鹏G9的高压动力系统匹配

结合上文1/2部分介绍的高压电池类型,以及高压结构图解。这部分我们一起来聊聊:小鹏G9高压动力系统的特点:

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图3 G9 电池和电机

首先,小鹏G9的四驱系统,采用的是前异步感应电机+后同步永磁电机的架构,这部分对比上一代P7的四驱系统(前同步永磁电机+后同步永磁电机)有了明显优化。

无论是对于标准的法规工况,如国内的CLTC法规工况,以及欧洲的WLTP法规工况,总体的需求功率不高,整个法规平均的功率不到35kw,最大扭矩不会超过250Nm。

像G9主驱的后驱同步永磁电机最大瞬时功率可以达到230kw,430Nm,足以满足标准工况CLTC/WLTP的马力需求,因此在跑这样工况时候,整车智能的从效率最高角度考虑,都是使得单个后驱电机输出扭矩,而前面的异步感应电机此时就处于free状态,不用输出扭矩。

但是,前车轮和前电机是刚性连接,因此车辆运动时候,前车轮会带着前电机做跟随转动,这部分会导致一定的能量损失。

这方面来说,异步电机跟随转动消耗的能量会明显低于永磁同步电机。

我们对比下, 极氪001单驱动同步永磁电机续航,会比四驱(前后各一个同步永磁电机)续航差异100km。

小鹏P7后驱版本,续航里程超650km,四驱高性能版续航里程超550km,两者还是有100km的差异。

小鹏G9的四驱和双驱差异为52km,相当于通过异步电机的架构优化,相对带来了48km的收益。这个提升还是很明显的。

4 总结

作为国内最快量产800V的车型,小鹏G9的高压动力架构相对设计的较为成熟,实现了全800V高压零件,包括电池,电机,空调,PTC。同时采用了电驱动升压技术,支持400V充电桩充电,可以很好使用兼容市场大量的400V桩。技术上值得点赞肯定!

最后,欢迎大家加入我们小组,一起探讨和交流新能源汽车的技术和市场发展。

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