解密华为应用在上汽的“三合一”充配电单元

来源：企鹅直播平台官网    发布时间：2024-04-06 14:58:52

  前不久上汽MAXUS（迈克萨斯） EUINQ 系列上市，其车载充电系统采用了华为的“三合一”充配电单元。据介绍，在快充模式下，仅需33分钟就可将电池从20%充至80%电量，从而极大的缓解了车主的里程焦虑问题。

  “三合一”充配电单元又称为CDU，由DC-DC变换器、车载充电器、高压接线盒构成，可保证电动汽车获取更快的充电速度。CDU的核心部件包括功率因数校正（PFC）和直流变换（DC-DC）模块，充电时PFC模块从电网接入交流电并转换为直流母线电压，进而通过DC-DC变换器转换为高压直流电，给电池包充电。

  随着电动汽车的大规模应用，诸如V2V、V2L、V2G等汽车网络也逐步形成，即每辆电动汽车可作为网络中的一个节点，并可给其他汽车节点、电气设备供电，甚至为保证电网“削峰填谷”的稳定性，还可向电网输送电量，因此很多车企对车载充电提出了可逆变放电的功能需求。

  为此华为公司于2019年6月25日提出一项名为“一种功率转换模块、车载充电机和电动汽车”的发明专利（申请号：0.1），申请人为华为技术有限公司，专利中提出了一种车载充电设备，不仅可实现快充还能实现逆变放电的功能。

  专利中提到的车载充电机结构如图1所示，主体上包括电磁兼容(EMI)滤波模块1和功率转换模块2。EMI模块用于滤除电源中干扰频率的交变电流，从而得到一个特定频率的电源信号。功率模块作为车载充电设备的核心结构，包括PFC模块10和DC-DC变换模块20，其中PFC将滤除后的电源交流电转换为母线直流电，然后通过DC-DC变换器转换为高压直流电，实现快速充电。

  除基本的充电功能外，功率转换模块还可实现逆变放电功能，如图2所示。逆变模块50包括第一桥臂（开关管Q7和开关管Q8）、第三桥臂（Q11和Q12）、第一电感和母线），这两个桥臂的开关管可通过外接控制电路实现导通和关断。

  当电池包C5进行逆变放电时，第二DC-DC转换器40接入电池包C5输入的直流电压，并进行隔离变换，转换为母线直流电压。然后通过逆变模块50将母线直流电压转换为交流电压从火线和零线接口N输出，实现了车载充电机的逆变放电功能。

  以上就是华为在该专利中提供的以功率转换模块为核心的车载充电设备，通过旁路掉PFC模块中的二极管，并将DC-DC变换器的初级电路中部分桥臂与PFC模块中的电感和电容耦合形成逆变模块，以实现逆变放电功能，增强了华为在车规级器件中的市场竞争力。

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