800V动力总成架构的推出标志着电动汽车技术向前迈出了重要一步。让我们来看看电动汽车800V动力总成架构在设计和测试方面面临的挑战。.

释放800V系统的潜力

800V动力系统架构指的是电动汽车（通常指电动卡车和工程车辆）的电气系统，其标称工作电压为800伏。这比目前纯电动汽车（BEV）使用的400V动力系统架构有了显著提升。这些车辆在公共直流快速充电桩（DCFC）充电需要40到120分钟。充电时间受限于将所需电流输送到电池组所需的电缆尺寸。800V纯电动汽车有望实现350或400千瓦的超高速充电。.

向800伏纯电动汽车（BEV）的过渡为解决里程焦虑提供了一种方案。在保持电流不变的情况下，电压翻倍即可有效提升车辆的能量输出。充电速度提升50%（即充电时间缩短50%），这一进步显著降低了长途旅行中对电池电量耗尽的担忧。.

柱状图显示了2020年至2030年间800V系统生产份额的增长情况。数据来源：Yole市场研究

提高纯电动汽车的自主性

因此，这些车辆可以在不到 23 分钟的时间内将电量从 5% 充至 80%，相当于大约 320 公里的续航里程。这与目前市面上常见的 400V 电池系统通常需要 40 到 120 分钟的充电时间形成了鲜明对比。.

此外，高电压允许用较低的电流输送相同的功率，从而可以在推进系统中使用直径更小的电缆和连接器，最终使电动汽车更轻，并且在电池组相同的情况下，续航里程更长。.

从 400 伏过渡到 800 伏的其他优点是提高了整体效率，并简化了整个动力系统子系统的热管理。.

市场调研公司Yole预测，汽车行业预计将在2023年开始将800V系统作为主流解决方案。这一转变的驱动力在于前文提及的诸多优势，尤其是在高端汽车领域，奥迪、保时捷、现代和起亚等汽车制造商正引领着早期商业化进程。虽然目前只有少数公共直流快速换流电站能够充分利用800V架构，但这一数字正在逐日增长，我们很可能在未来五年内就看到大多数公共直流快速换流电站的运行功率达到或超过150kW。.

宽带器件的热优势

在硬件方面，我们重点采用宽禁带（WBG）半导体，例如碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）开关。选择这些半导体的原因在于它们具有快速开关能力和耐高温性能。这些器件在高温下也能高效工作，从而提高效率并降低总谐波失真（THD）。宽禁带器件更宽的工作温度范围还可以简化逆变器设计，并最大限度地减少对散热系统的需求。我们与JEDEC和IEC等标准组织合作，重点关注与开关分析和二极管反向恢复测量相关的标准，这些标准对于表征宽禁带器件的性能至关重要。.

示波器在验证过程中发挥着至关重要的作用。

示波器在验证和诊断电动汽车牵引电机和逆变器设计问题方面发挥着至关重要的作用。它们能够帮助设计人员实现远大的效率目标。然而，必须认识到，仅靠示波器可能不足以完成所有这些测量。.

探测方案和分析软件发挥着至关重要的作用。光隔离电压探针可帮助设计人员对高压栅极驱动系统进行测量。

泰克公司在 MSO 4 B 系列、MSO 5 B 系列和 MSO 6 B 系列示波器上提供宽带隙双脉冲测试 (DPT) 解决方案，或称双脉冲测试，帮助工程师对最先进的电源转换器设计进行精确且可重复的测量。.

专门定制的软件，例如泰克科技的 IMDA（逆变器电机驱动分析）产品，通过实现 PWM 和机械数据的三相测量，增强了这些功能，从而提高了解决方案的整体实用性。.

专用电流和电压探头对于测量关键点的正确幅值和频率至关重要。MSO 5 和 6 系列示波器是电动汽车动力系统设计工程师的理想之选，它们提供大量通道、逆变器分析软件和多种探头选项。.

工程师使用泰克5B系列混合信号示波器进行电动汽车动力系统测试。.

作者：Denis Solomon，泰克公司