为什么Taycan里面有个48V系统电压？

在保时捷纯电动跑车Taycan里面有一个很奇怪的地方——在800V、400V（一方面是充电升压的需要，一方面是电动压缩机需要）和12V之外还有一个48V的电压。那么这个48V电压是干嘛的呢？

PART 1：PDCC是什么？

保时捷Taycan对于操控方面也是有很多追求，虽然背了一个巨大巨重的电池，但是这台最具操控性的纯电跑车上同样使用了PDCC——保时捷动态底盘控制系统，用于防侧倾杆稳定控制 (Turbo是选、Turbo S是标配)。

图1 PDCC的作用

从保时捷设计逻辑来看，续航里程并不完全是价格差异的最大因素。这种主动防侧倾(车辆稳定性)系统可在车辆转弯时感知并充分补偿车辆的侧倾。在转弯时,由于横向加速力在内侧车轮和外侧车轮会产生不同的力，外侧车轮被压缩时，内侧车轮回弹，为了抵消该侧倾运动并使弯道内侧的车轮获得更大的抓地力，电动机械防侧倾系统会主动调节车轮的不同压缩和反弹特性，以便进行实质性的差异补偿。这样做可同时提高安全性、动态性和舒适性。

图2 PDCC系统部件

PDCC系统的部件安装前桥和后桥上，设计实质上完全相同，由PDCC ECU、连接有防侧倾杆半体的执行器（这里使用了带行星齿轮的可控电机）和柔性线束构成。

这套系统设计目标可以生成最高1200Nm的力,以便主动调节高扭力，所以需要48V的电压来供电（73A，如果用12V供电就需要进300A，散热问题解决不了，48V系统已经做了很多的壳体散热设计了）,以便确保执行器的高调节力。PDCC系统使用一个测量范围达360°的霍尔传感器和一个测量范围为180°的角度传感器来计算执行器中的电机位置。

图3 PDCC控制单元

需要注意的是，保时捷在电控底盘上面做了很多的内容，整个系统是围绕ECP（Electronic Chassis Platform电子底盘平台）集成底盘控制平台来做的，PDCC的控制需要和ECP进行通信交流，ECP控制单元通过FlexRay通道A连接到车辆拓扑中的其他控制单元。

图4 PDCC和ECP一起使用

PART 2：ECP电子底盘平台

保时捷采用集中联网的电子底盘平台控制单元，目的是为了调节和集成多种不同的电子底盘系统，以得到最好的驾驶动态性能。ECP充当若干底盘系统的集成平台，还包括了减震器主动控制系统、车辆水平高度(行车高度)控制系统、弹簧系数控制系统以及针对车辆自身运动的传感器探测系统。ECP就纵向、横向和垂直加速度方向对驾驶状况进行分析、计算最佳状态信息并且将计算出的信息实时发送至底盘系统。所有底盘系统都将集成并且主动纳入即将发生的驾驶状况中。

事实上，PDCC更像是一个“打手”，而保时捷最核心的部分在ECP控制器里面。

图5 ECP系统

ECP的功能包括——

· 测量、计算和提供与车辆整体状况相关的信号(加速和挡杆位置)；

· 监测和控制PASM减震器系统；

· 监测和控制空气悬架；

· 计算、控制前桥与后桥之间的PDCC电动机械防侧倾稳定系统的滚动力矩分配；

· 通过 FlexRay数据总线为四轮驱动控制单元中的PTM(保时捷牵引力控制管理系统)提供前桥和后桥的目标驱动扭矩信号；

· 通过FlexRay为变速箱控制单元中的PTV升级版系统提供后桥左/右侧的目标驱动扭矩信号。

图6 ECP和底盘系统的控制

图7 ECP系统的控制框图

小结：我觉得围绕底盘域和动力域两个相对保守的领域，其实车企本身也是从高端到中端一点点普及的，现在围绕域控制器甚至是Zone控制器方面，车身、网关、座舱和自动驾驶的快速演进，开始倒逼动力系统和底盘控制部分的集成速度，这也是很有意思的事情。

图｜网络及相关截图

作者简介：朱玉龙，资深电动汽车三电系统和汽车电子工程师，著有《汽车电子硬件设计》。