摘要：电动汽车(EV)普及的两个首要离间搜罗续航里程有限和充电时期长。超速充电有助于缓解这两个题目。然而，看待楷模的400V电池EV(BEV)，充电速度受到承载充电

电动汽车(EV)普及的两个首要离间搜罗续航里程有限和充电时期长。超速充电有助于缓解这两个题目。然而，看待楷模的400V电池EV(BEV)，充电速度受到承载充电电流所需的实质电缆尺寸的局限。为了到达350或400kW的超高充电率，800V BEV 是一种很有前景的计划。然而，800V EV的策画必要对一起电气编制举办周详的阐明。本文总结了800V汽车动力总成电气策画的近况，并阐明了众个汽车动力总成组件的上风、离间和他日趋向。完全而言，磋商了与电池、驱动电机、逆变器、辅助电源(DCDC)单位以及车载和非车载充电组织联的周密上风和离间。

看待楷模的 BEV，电池能量存储日常正在30到100kWh之间，这约小于等于335 英里的行驶里程。目前的神速充电技巧额定功率为50kW，为电池充电必要35-120分钟 ，但从消费者的角度来看，更速的充电时期可能最大范围地裁汰行驶里程局限带来的未便。比如，通过将神速充电功率秤谌从50kW提升到150kW，充电时期裁汰了三分之二。可是，倘使充电电压秤谌坚持正在楷模的400V，充电电缆的额定电流补充了3倍，体积变大，传导损耗补充了9倍，必要订正冷却编制以避免过热。保时捷推出了800V编制电压，充电速度高达350kW，这意味着只需 15 分钟即可为 87kWh的电池充满电。别的，ABB 还推出了模块化“Terra Hp”充电编制，可能为400和800V电池充电，充电功率为175或350kW。

除了超速充电上风以外，与装备250-450V电池的古板BEV 比拟，800V BEV 还具备更众上风，搜罗正在给定的电池电流局限下更速充电、因为较低的 I^2*R 损耗而导致的车辆损耗较低，以及因为电流较小而必要较小的电机和接线尺寸等。以前，为动力编制装备更高电压秤谌的思法正在丰田普锐斯中部门奉行，仅用于电机和逆变器，个中正在电池之后和逆变器之前采用升压转换器，以将直流母线V用于提升电机机能并使其可能正在高速区域运转。别的，重型车辆是 800V 电池的首要行使者，由于它们具有更高的运转功率，搜罗电动巴士和电动卡车。然而，更深刻的查究看待评估动力总成电压补充对区别动力总成部件的策画和机能的影响至闭要紧，本文加添了这一要害空缺。

图1显示了 BEV 的根基摆设，个中电池是动力总成组件的首要能源供给者。电池为两个要紧部门供给动力：通过逆变器行为动力总成重点的驱动电机和行为高压（HV）动力总成和低压（LV）动力总成中心部门的辅助电源（APU）配件和负载。目前，群众半BEV的电池电压秤谌日常正在250到450V之间变更。通过行使 800V电池，必要从新策画很众电气组件以顺应新的电压和电流。正在本文中，举办了周详阐明以查究行使800V电池对首要动力总成电气组件的影响。第二部门磋商了从400-V升级为800-V 对电池的影响。第III-VI节分辨磋商了400-V BEV中电机、逆变器、APU、充电机的近况和技巧，以及行使 800-V 电池时对它们的策画和做事的影响。第七节总结了他日趋向，第八节总结了本文。本系列先看到第四节，下个系列咱们一直看后面的实质。

车辆电池组由众个串联和并联的电池单位构成，因而可能针对任何电压举办策画。迄今为止，群众半出产的BEV已将600V额定值的IGBT模块用于其牵引逆变器，从而将其电池组电压局限正在400V足下的峰值。因而，BEV 日常行使约96个串联毗邻的电池单位，比如，当行使 4.2V 峰值锂离子电池时，峰值母线V。迄今为止，此类电池组正在车辆上运转优秀，但充电功率受限于直流神速充电电缆的最大电流，这为行使 800-V 电池组供给了动力。

直流充电电缆可能供给的最大电流是由于必要电缆足够轻省灵便，以便用户轻松照料，将风冷电缆局限正在 250 A 足下，将液冷电缆局限正在 500 A 足下，如表 I 所示。因而，400-V 电池组可能以大约 200 kW 的最大速度充电，如图 2(a) 中电缆损耗与充电器电流和功率的相干图所示。固然 200 kW 是一个高功率秤谌，但正在 20 分钟或更短的时期内为装备 100 kWh 大型电池组的车辆充电是不足的，这是群众半下一代超神速充电车辆的宗旨。将总线 V 应允行使一样的电缆将充电功率补充一倍，从而可能以高达 400 kW 的极高速度充电。

为了注明400-V和800-V电池车辆之间的区别，可能对照具有400-V母线-V母线的保时捷 Taycan。Model 3 和 Taycan 是两种最速的充电车辆，分辨正在26 分钟和22.5分钟内从5%的SOC充电到80%，它们采用了区别的策画理念。Model3的总线电压较低，最大充电功率为 250 kW，这是通过行使 661 A 的特殊高的最大充电电流来完成的，如表二所示。这种高充电电流看待 Model 3 来说能够是适用的，由于它采用了专有的充电编制，该编制正在每辆车的统一地方都有一个短电缆和一个插头，最大范围地裁汰了插入车辆的人体工程学离间。保时捷 Taycan，正在另一方面，仰仗其 800-V 电池组，可完成 270 kW 的峰值充电功率，最大充电电流为 340 A，由古板的直流神速充电器和插头供给。两种车辆的充电功率与电流的相干如图 2(b) 所示，可能看到Taycan 的充电功率比 Model 3 略高，而且行使 800-V 可能完成高达 400 kW 的功率和 500 A 的充电电流。

固然更高的电池组电压看待补充最大充电功率是可取的，但它确实以格外的丰富性为价格。800V电池组必要两倍数目的串联电池，因而，必要两倍数目的电池处理编制 (BMS) 电压检测通道，电宣扬感器、接触器和温度传感器的数目能够不会转移。BMS 本钱 CBMS 可能行使以下公式预备，个中 Ns 是串联电池的数目，CVsense 是每个电池电压感觉通道的本钱，NTsense 和 CTsense 是温度传感器的数目和本钱，CIsense、Ccontacto r、和 Ccontroller 分辨是电宣扬感器、接触器和局限器的本钱。通过常用组件的订价，可能确定 400-V 和 800-V 电池组的 BMS 本钱之间的近似相干。假设 400-V 电池组行使 96 个串联电池，800-V 电池组行使 192 个串联电池，每个电池电压感觉通道 2.25 美元，36 个温度传感器，每个温度传感器 1.00 美元，每个电宣扬感器和接触器 100 美元，和局限器的 50 美元，确定了400-V电池组的BMS总本钱为602美元，800-V电池组的总 BMS 本钱为818 美元。电宣扬感器和接触器本钱基于 LEM CAB 500 汽车电宣扬感器和 TE Connectivity EV200 接触器的订价；商酌到外围组件、印刷电途板、毗邻器和布线本钱，假设电池电压检测本钱是 Analog Devices LTC6813 电池监控芯片每通道本钱的三倍；温度传感器和局限器本钱是守旧的假设。固然任何电池组策画的本钱布局都是无独有偶的，但 800-V 电池组 BMS 的本钱将弗成避免地更高，云云处近似以及表 III 和 IV 所示（大约越过 1/3 或 200 美元的本钱）。800V 电池组必要 BMS 算法的格外预备丰富度，由于务必监控更众的电池。800 V 电池组的电池组接触器、保障丝和电缆的额定电压也务必起码为 900 V，而 400 V 电池组的额定电压则为 500 V。然而，看待 800V 电池组，正在电池组和牵引逆变器、神速充电端口和其他 HV 编制之间传输电力的直流电缆的横截面积可能裁汰，从而导致车辆质料有所裁汰。比如，特斯拉 Model 3 正在电池组和神速充电端口之间行使 3/0 AWG 铜缆。看待 800-V 编制，将此电缆面积裁汰一半至一根 AWG 电缆，看待每米长的正极和负极电缆，可裁汰 0.76 kg 的铜质料。任何电缆本钱减削将取决于车辆中高压电缆的总长度以及所用电缆之间的本钱不同，而且能够转化为 800V 车辆的数十美元本钱减削。更高电压的电池组还必要为 HV 组件供给格外的绝缘和间隙，如表 III 中所列，这能够会补充电池组的尺寸。

电池组电压也会影响牢靠性。具有四并联五串联 (4p5s) 摆设的示例电池组将正在 25°C 下牢靠地实行约 1000 次轮回，而两并联 10 -series (2p10s) 摆设包将牢靠运转至仅 800 个周期。4p5s 摆设代表 400-V 电池组，而 2p10s 摆设代表 800-V 电池组，由于它的电池数目与 4p5s 摆设一样，而且摆设为两倍电压。高压电池组的牢靠性失掉是因为单个电池窒碍对电池组容量的影响。更众的并联电池，如正在较低电压组中涌现的那样，导致更高的牢靠性，牢靠性评判反应正在表 IV 平分配的牢靠性评级中。总之，从电池组的角度来看，首要800-V母线的动机是完成更高的充电率，最高 400 kW，最大充电电流为 500 A。看待不必要以云云高的速度充电的行使，400-V母线能够仍会发生具有本钱效益和能量群集的策画。为助助车辆策画职员商酌衡量，表 IV 中供给了定性阐明，个中夸大了 400V 编制的BMS本钱更低，能量密度和牢靠性略高，由于 HV 汇流条四周和印刷电途板上的电气爬电隔断和间隙条件下降。电途板，而 800-V 编制具有更小的电源线和更高的神速充电速度的潜力。表 III 显示 400-V Model 3 和 800-V Taycan 电池组的能量密度分辨为 163 和 148 Wh/kg，赞成较低电压电池组可能得回更高能量密度的说法。切换到 800 V 电池组又有能够提升动力编制效果，特地是牵引逆变器效果，如第 IV 节所述。

驱动编制这种提升的效果可能应允电池组的少许尺寸缩小，而且这些本钱减削以及直流电源布线-V 电池组的格外BMS本钱。他日，跟着供应商的组件变得越来越普及，以及工程师开首确定怎样均衡车辆的本钱效益和失掉，越来越众的车辆能够会开首行使800-V母线 驱动电机近年来，牵引电机最要紧的趋向之一是向更高的直流母线电压繁荣。相当一部门贸易化电机的直流母线V。YASA 为 Regera 超等跑车拓荒的轴向磁通永磁 (PM) 电机可完成800V的直流母线电压。保时捷 Taycan 是首批正在出产中采用采用新型800-V技巧的永磁同步电机的OEM 之一 。本节将磋商为牵引电机行使更高直流母线电压的潜正在上风和离间。

行为一个高出的例子，Toyota Prius 驱动电机的最大直流母线V。升高的电压界限应允更高的速率运转，如图 3 所示。假设稳态运转并无视定子电阻，永磁电机的相电压：个中 Ld 和 Lq 是 d – 和 q 轴视正在电感，Id 和 Iq 是 d 轴和 q 轴电流，ω 是电角速率，m 是磁链。相电压受逆变器最大输出电压 Vmax 的局限：

该电压源自直流母线电压，个中 ma 是调制指数，Vdc 是指直流母线电压。因而，电机速率的拘束可能预备为看待给定的策画，跟着直流母线电压的补充，电机的根基速率成比例补充。

别的，较高的电压应允较低的d轴电流以储积高转速下的磁链并裁汰铜损。这反过来又确保了正在弱磁区域更高的接连功率，并提升了电机功率密度。这便是为什么2010款普锐斯的电机功率密度比2004款车型提升了45%的源由。因而，从电磁机能的角度来看，将直流母线 V 将是有益的，由于因为扩展的速率区域，它下降了完成一样输出功率所需的最大扭矩。因为电机尺寸日常与其扭矩本事成正比，电机体积和质料也可受益于更高的电压秤谌，从而带来更高功率密度的牵引电机策画。

商酌一样的额定功率，电压越高，电流越小。这导致电缆横截面积和质料的裁汰。依照欧姆定律，较低的电流直观地下降了铜损。另一方面，补充的电压秤谌必要更众的串联导体，这会导致相电阻的补充。正如 2004 年和 2010 年普锐斯电机效果弧线所证实的那样，通过行使更高的直流母线电压可能完成更低的铜损和更高的效果。跟着转速的补充，铁损、呆滞损耗和交换铜损也会补充。这使得热拘束特别要紧。因为更高的电压导致的高速运转也带来了呆滞应力的离间。呆滞应力与转速的平方成正比 ，转子应策画优秀并均衡，以裁汰偏爱对电机机能的影响。可能采用少许技巧来裁汰呆滞应力，本事是增添强化筋或正在转子极片中引入凹槽 。可是，这些调停本事弗成避免地会补充转子布局的丰富性。别的，电机的电磁机能受到订正的转子布局的影响，正在一起这些方面，电机的众学科策画至闭要紧。电断气缘编制是电机寻常运转的要害部件之一。高压电机的一个宏大离间来自定子绝缘编制中的局限放电 (PD)。PD（也称为电晕放电）是当电压应力突出临界值时导体之间绝缘的瞬时击穿 。伴跟着放电点左近绝缘层的腐蚀，这会导致绝缘编制的退化，并最终导致绝缘十足失效。因而，十足避免 PD 以确保电机的牢靠性至闭要紧。然而，当直流母线电压升高时，槽绝缘中爆发局限放电的危机更高。更主要的是，电力电子逆变器发生的脉宽调制 (PWM) 波形会正在电机端子处发生丰富的过电压，实质丈量的最大过电压高达直流链途电压的两倍。因而，当行使 800V 直流母线电压时，必要留神评估绝缘编制中的 PD 危机。图 4 描绘了 PD 危机评估的步伐。为了确定最大过电压，必要一个包蕴电压源逆变器、传输电缆和电动机的编制模子。电压尖峰随几个要素而变更，搜罗半导体器件的开闭频率、电缆长度、转速和电机的扭矩秤谌。看待直流母线 V 的绕线电机，最大线 kV。正在预备出最大过电压后，应举办静电阐明预计定子槽内的最大电压应力。商酌导体尺寸和绝缘厚度得回电场漫衍。因为固体绝缘体的介电强过活常很高，因而正在槽十足填充绝缘体的理思处境下，PD 不太能够爆发。然而，绝缘体之间存正在的小气孔，无论是成心的仍然因为能够的创制缺陷，都市显着补充电压应力秤谌和 PD 危机。气体中的电压应力是固体绝缘体中应力的几倍，而且气体的击穿电压应力显着下降 。依照Paschen定律评估具有小闲隙的槽的PD危机。如图 4 的底部方块所示，当施加正在气氛闲隙上的电压高于 Paschen 弧线上的击穿电压时，就会爆发 PD，这也称为 PD 肇端电压 (PDIV)。该当指出的是，PDIV 与闲隙厚度和压力秤谌高度闭联。别的，电机策画以及资料和包装的采取正在下降局限放电危机方面阐扬着要害功用。因而，必要留神策画电机以确保正在较高的总线电压下寻常运转。

总之，正在商酌电机电磁机能时，向 HV 转移是有利的，由于它可能提升电机功率密度，同时减轻电机重量。潜正在的离间正在于转子布局的稳重性和 PD。行使目前的技巧，可能完成高达 20000 rpm 的运转速率，这看待 800-V 电机来说是令人中意的。可能通过修正定子绕组摆设或采东西有高介电强度的槽和线绝缘体来下降局限放电危机。逆变器依照驱动器的必要调理电机的输入电压和电流以发生特定的扭矩和速率输出。正在 BEV 和 HEV 行使中，电机和逆变器额定功率日常正在 50 到 250 kW 之间。基于此功率界限并依照 BEV 行使条件，比如高效果和高功率密度，家喻户晓的架构是两电平半桥逆变器、三电平中性点钳位 (NPC)图 5 中显示的逆变器和 Z 源逆变器。两电平逆变器是目前首要拓扑布局，由于容易和低组件数。两电平逆变器由六个开闭构成，每个开闭的额定电压等于电池电压。逆变器机能的评估基于两个首要圭臬：输出电压的总谐波失真 (THD) 和输入到输出效果。逆变器输出电压中较高的 THD 相当于向电机绕组注入更众谐波，从而导致电机内部涌现更众功率损耗。因而，祈望尽能够地下降 THD。可能依照奉行的调制技巧和开闭频率来确定THD。正弦PWM(SPWM) 和空间矢量调制 (SVM) 是BEV 行使中牵引逆变器的两种常睹局限技巧。与SPWM比拟，SVM正在THD和效果方面显示出上风，但其完成必要具有高预备本事的数字局限单位。为了提升效果和 THD，可能行使软件和硬件本事。正在软件本事中，要点是巩固调制技巧的开闭形式，以裁汰功率损耗或提升 THD。正在硬件本事中，要点是应用宽带隙 (WBG) 半导体，比如碳化硅 (SiC) 或氮化镓 (GaN) 开闭。与硅MOSFET和IGBT比拟，SiC 和 GaN 具有更速的开闭举动以及更高的做事温度额定值，从而导致更高的效果和更低的 THD。WBG 器件的更高做事温度还可能下降逆变器热处理编制的丰富性。图 5(b) 显示了一个三电平 NPC 逆变器，与图 5(a) 比拟，它行使了更众的开闭，但每个开闭的额定电压是古板两电平逆变器的一半。与两电平逆变器比拟，三电平逆变器的最大上风是输出电压 THD 的显着改正，从而裁汰了输出端所需的滤波器尺寸。然而，均衡NPC逆变器的中性点电压至闭要紧，这是一项具有离间性的职司。其它文献中提出了众种局限技巧来管理均衡题目，但与两电平逆变器比拟，局限条件特别丰富。别的，因为内部开闭 [图 5(b) 中的 Sa2 和 Sa3] 正在一个电气周期中与其他开闭比拟，功率损耗正在三电平 NPC 中并不匀称。图 5(c) 提出的 Z 源逆变器。Z 源逆变器由一个两电平逆变器构成，正在输入级有一个格外的 LC 收集，可能相应地调理三个桥臂上的直流电压。正在 Z 源逆变器中，歧途应允正在每个开闭间隔内短时期短途。LC 收集正在短途间隔功夫充电以正在降压或升压形式下做事；与图 5（a）和（b）所示的架构比拟，这是 Z 源逆变器的首要上风。以前的查究仍旧查究了 Z 源逆变器正在 BEV 和 HEV 行使中的可行性。Z 源逆变器正在燃料电池汽车中的行使较众，由于它可能降压或升压燃料电池电压。别的，带有容易半桥降压的古板两电平逆变器比拟，Z 源逆变器采用更小的无源元件。然而，倘使不必要降压或升压，古板的两电平逆变器是本钱较低的采取。

正在本节中，采取图 5(a) 中所示的古板两电平逆变器用于对比 400-800-V 逆变器的案例查究，由于它是最常睹的架构。正在第一个案例查究中，800-V 逆变器驱动 400-V 电机；第二，它以一样的输出功率驱动一个 800-V 电机。第一项查究代表行使更高电压的电池来改正神速充电的处境，但行使更古板的 400-V 电机；第二项查究代表了悉数车辆为 800-V 操作而从新策画的处境。看待这两个案例查究，电机的额定功率一样，这意味着逆变器的额定额定功率也一样。

1) 第一个案例查究，800V逆变器驱动400-V 电机：看待 PMSM，转矩与逆变器相电流成正比，而速率与逆变器相电压的频率成正比。因而，两个假设逆变器的标称规格可能显示如下：

图5(a) 所示架构的直流链途的标称电压为 800 V，这意味着开闭电压额定值务必大于 800 V–1.2 kV。与可能行使 650V 开闭的 400V 逆变器比拟，这导致总本钱更高。可是，800V 逆变器的标称开闭电流将坚持稳定。输入滤波电容器的额定电压 [正在图 5(a) 顶用 Cin 显示] 也补充到 800 V。Cin 所需的最小电容可能通过以下公式预备：

个中Iphase,rms 显示逆变器相电流的 rms 值，Vdc% 是电容器上应允的最大电压纹波百分比，Vdc 是电容器的标称均匀电压，fs是逆变器开闭频率。看待 800V 逆变器，Iphase,rms 基于上面阐明稳定。倘使假设 400-V 和 800-V逆变器的电容器两头应允一样的电压纹波百分比，而且行使一样的开闭频率，则唯有 (9) 分母中的 Vdc 正在 800-V 逆变器中加倍。因而：

电容器本钱和尺寸可能依照电容器存储的能量举办估算，显示为 E = 1/2CV^2。看待所描绘的两种逆变器，电容器标称储能之间的相干:

式中E越大，电容越贵，体积越大，悉数逆变器体积越大，功率密度越低。等式证据，倘使两个动力编制行使一样的电机，逆变器的总尺寸将从400-V BEV 补充到 800-V BEV。

基于上述等式，看待每个特定的转矩/速率做事点，800-V逆变器的调制指数是400-V 逆变器的一半。图 6 显示了特定开闭频率下输出电压 THD 和调制指数之间的相干。依照图 6，THD跟着调制指数的下降而恶化。因而，依照等式，当行使 400V 电机时，与 800V 逆变器比拟，400V 逆变器将供给更好的输出电压和更低的THD。

2) 第二个案例查究，800V逆变器驱动800V 电机：电机输出功率显示为 Pout = τ ω，个中 τ 是转矩，ω 是角速率。正在 PMSM 电机中，扭矩和反电动势 (EMF) 可能分辨显示为：

个中K1 和 K2 是常数系数，p 是极对数，ψp 是转子 PM 的总通量，Is 是定子电流或逆变器相电流。基于上式，更高的输出扭矩必要更高的相电流。同样，具有更高速率的电机遇发生更大的 EMF，而且必要一个逆变器，该逆变器可能以其输出电压发生本事来取胜 EMF。因而，本查究商酌了 800 V 额定电机，其扭矩为 400V假设电机的一半，速率为 2 倍，以顺应800V逆变器。最终传动比将加倍以供给车轮所需的扭矩。扭矩下降 – 速率补充本事的卓异好处是基于电机的定子电流的下降。定子电流的下降显着下降了电机绕组的传导损耗。看待第二个案例查究，当运转800-V电机时，看待800-V逆变器，以上等式可能像表 V 中那样重写。可能依照上述等式和表 V 预备和对比两个案例查究的功率损耗。看待 SPWM 调制技巧，传导损耗可能显示为 ：

个中 Isw 和 Idi 分辨是开闭及其反并联二极管的均匀电流，Vsw 和 Vdi 是电压开闭及其体二极管的压降，RON 是开闭导通时结的内阻。结尾，Isw,rms 和 Idi,rms 是开闭和体二极管的均方根电流。看待 SPWM 调制，Isw、Idi、Isw,rms 和 Idi,rms 可能依照表 VI 预备。

个中EON 和 EOFF 是导通和闭断瞬态功夫的能量损耗。EON 和 EOFF 可显示为 ：

个中 Vds(t)是闭断和导通瞬态间隔功夫开闭的漏源电压，Ids(t) 分辨是闭断和导通瞬态间隔功夫的开闭电流。正在上述等式中，t0 是从闭断形式到导通形式的瞬变开首时期，tr是总上升时期。t1 是从开启形式到闭塞形式的瞬变开首时期，t f 是总降低时期。正在等式中中，Vds(t0) = Vdc, Vds(t0 + tr ) =0,Vds(t1) = 0, Vds(t1 + tf ) = Vdc, Ids(t0) = 0, and Ids (t1 + tf ) =0。然而，因为逆变器输出电流是正弦的，Ids(t0 + tr ) 和 Ids(t1) 正在电轮回功夫正在上述等式中变更。因而，正在一个电气周期功夫，EON 和EOFF 从一个开闭周期变为另一个。联络上述预备，获得了正弦电流的总开闭损耗。看待正弦电流：

个中Emax 为 EON + EOFF，当 Ids(t) = I p 时，总开闭损耗由上述等式显示。为了得回更好的评估，400- 和 800-V 逆变器采取了SCT3017ALHRC11 和 SCT3022KLGC11。SCT3017ALHRC11 是 650V N 沟道 SiC 功率MOSFET，SCT3022KLGC11 是 ROHM 半导体的 1.2kV N 沟道 SiC 功率 MOSFET。表 VII显示了功率损耗预备的进一步典范。图 7 显示了三个区别逆变器的功率损耗，这些逆变器由表 VII 中的开闭构成，正在 fsw = 50 kHz 下运转，额定功率为25 kW。正在图 7 中，400-V 逆变器正在 m = 1 和 Iphase = 66 A 时发生其标称功率。因为 800 V 直流电压，第二个逆变器正在 m = 0.5 时发生一样的 Iphase = 66 A，而且被称为带有 400 V 电机的 800 V逆变器，由于逆变器相电流与400-V 的处境。第三个逆变器策画为正在较低的相电流 Iphase = 33 A 下运转，就像策画用于 800 V的电机的处境相通。因而，第三种处境称为 800-V 逆变器和 800-V 电机。依照图 7，800-V 逆变器和 800-V 电机的组合功率损耗最低，而800-V 逆变器和 400-V 电机组合的功率损耗最高。

图8 显示了图 7 中描绘的三个逆变器正在其标称额定值（fsw = 50 kHz，cosFi = 0.9 和 Pout = 25 kW）下的区别功率损耗分量。图 8 显示运转 400 V 电机的 800 V 逆变用具有最高的总传导损耗、最高的开闭损耗和最高的总功率损耗。看待图 8 中驱动 400-V 电机的 800-V 逆变器，可能依照损耗预备公式中较小的 m 来证实最高的体二极管传导损耗是合理的，而体二极管的均匀电流和 rms 电流补充时m 减小。图 8 还涌现了运转 800V 电机的 800V 逆变器的最低传导损耗，这是因为相电流减半。固然带有 800-V 电机的 800-V 逆变器的开闭损耗略高于 400-V 逆变器，但传导损耗占主导位子，因而带有 800-V 电机的 800-V 逆变器效果最高。因而，该阐明证据，跟着用于神速充电方针的 800-V 电池的涌现，不再行使以前的 400-V 电机效果更高。

图 9 对比了所商酌的三个逆变器的输入电容器条件。依照图 9(a)，驱动 800V 电机的 800V 逆变器必要起码的电容来实行一样的滤波恶果。图 9(b) 显示运转 800V 电机的 800V 逆变器的总标称能量与古板的 400V 逆变器类似，可能诠释为输入电容器的总尺寸和本钱为上述两种处境大致一样。可能依照图 6 和表 V 对比三种逆变器的相电压 THD，可能得出结论，400-V 逆变器和 800-V 逆变器与 800-V 电机具有一样的 THD 值，而带有 400 V 电机的 800 V 逆变器因为正在较小的调制指数左近运转而具有较高的 THD 值。

闭于搜罗逆变器、APU 和车载充电机正在内的电力电子配置的牢靠性，400-V BEV 和 800-V BEV 之间的首要区别正在于从 650-V 开闭更改为 1200-V 开闭。凡是而言，1200-V SiC MOSFET 已被证实特殊牢靠，而且不会涌现 3300-V MOSFET 中因为反复的三象限脉冲浪涌电流而导致的stacking faults。尽量很少有查究直接对比 650-V SiC MOSFET 与 1200-V SiC MOSFET 的牢靠性。有文献对比了 650-V/10-A 和 1200-V/19-A SiC MOSFET 之间的栅极-氧化物退化，通过阈值电压、栅极-平台电压和栅极-平台时期丈量。它察觉，固然这三个参数正在一起器件的测验测试功夫都有所补充，但察觉 650-V/70-A 器件的总体偏移要高得众。这是因为较高额定电流器件的栅极氧化层面积较大，这意味着栅极氧化层退化正在具有较高额定电流的 SiC MOSFET 中更为昭彰。因为 400-V BEV 必要更高额定电流的器件，是以 800-V BEV 中的 MOSFET 牢靠性能够会略高于 400-V BEV 中的牢靠性。第二个商酌要素是直流撑持电容器的寿命。依照汽车级金属化聚丙烯薄膜电容器创制商 Vishay 的说法，电容器寿命由做事电压与额定电压和温度的比率确定。因而，倘使做事温度类似而且采取具有一样额定值的电容器（即，600V 电容器用于 400V BEV，1200V 电容器用于 800V BEV），则电容器寿命应大致相称。

总而言之，转向 800-V 电池使策画选项可能行使圭臬 400-V 电机或 800-V 电机。保存 400 V 电机的首要便宜是正在车辆从新策画时必要较少的工程量。然而，第 III 节仍旧证据，因为 800 V 下电机的电磁机能获得改正，从电机的角度来看，800-V 电机有利于提升电机功率密度。从逆变器的角度来看，第四部门证据，正在 800V 电池和 800V 电机之间行使的逆变器将具有更高的效果、更好的 THD、更低的直流撑持电容器尺寸和本钱。别的，与圭臬的 400V 动力编制比拟，全 800V 动力编制将具有更高的逆变器效果和近似或略高的牢靠性。因而，电机和逆变器阐明都显示了向 800-V 动力编制繁荣的前景。

本文总结了正在电动汽车中采用 800V 电气编制的好处和离间，首要方针是提升神速充电率，这能够会推进电动汽车的行使增加。

—-看待更高电压的 800 V 电池，因为必要传输更少的电流，从电池传输电力的车载电缆将具有更小的尺寸和质料。可是，为了监控更众串联电池，BMS 本钱将补充，而且必要更高的电池组毗邻器、保障丝和电缆额定电压。别的，更大的电断气缘能够导致更大的包装。

—- 看待电机，因为正在弱磁区补充电机功率，更高的直流母线电压将导致更高的功率密度。然而，因为更高的呆滞应力（来自更高的转速）和防卫 PD 的必要，电机策画变得特别丰富；本文磋商了将 PD 商酌要素纳入电机策画的凡是本事。

—- 看待商酌了两种逆变器处境：800-V 逆变器（正在输入端）为 400-V 或 800-V 电机供电。阐明证据，逆变器与 800V 电机配对可发生最高的效果和最低的滤波电容器条件。