当轿车使用程序能够用更少的零件完结更多的作业时，就能够在削减分量和本钱的一起进步可靠性，这便是将 电动轿车（EV）和混合电动轿车（HEV） 规划与多合一动力总成体系相整合的思路。
什么是多合一动力总成组合架构？
多合一动力总成体系整合了比如车载充电器（OBC）、高电压DC/DC（HV DCDC）、逆变器和配电单元（PDU）等动力体系终端器材。如图1所示，可在机械、操控或动力体系等级使用整合。
图1：电动轿车规范架构概述
为什么多合一动力总成体系最适合HEV/EV？
多合一动力总成体系能够完成：
● 进步功率密度。
● 添加可靠性。
● 优化本钱。
● 具有规范化和模块化才能，规划和拼装更简易。
当时市场上的多合一动力总成体系使用
有多种不同的办法来完成多合一动力总成体系，可是图2概述了四种最常见的办法（以车载充电器和高电压DC/DC组合框为例），以便在组合动力体系、操控电路和机械时完成高功率密度。选项包含：
● 带有独立体系的选项1；人气逐步下降。
● 选项2能够分为两个过程：
● 同享DC/DC转换器和车载充电器的机械外壳，但拆分独立的冷却体系。
● 同享外壳和冷却体系（最常见的挑选）。
● 具有操控级整合的选项3当时正发展到选项4。
● 选项4具有最佳的本钱优势，因为电源电路中的电源开关和磁性元件较少，可是它的操控算法也最为杂乱。
图2：OBC和DC/DC多合一动力总成体系的四个最常见选项
表1概述了当今市场上的多合一动力总成体系。
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OBC、高电压DC/DC、PDU三合一高电压整合，可优化电磁搅扰 （EMI） （选项3） |
● 6.6 kW车载充电器 ● 2.2 kW直流/直流 ● 配电单元 *第三方数据陈述标明：此类规划可削减 约40%的分量和体积 并进步 40%的功率密度 |
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整合了车载充电器和高电压DC/DC转换器的多合一动力总成体系 （选项4） |
● 6.6 kW车载充电器 ● 1.4 kW直流/直流 ● 磁性整合 ● 同享电源开关 ● 同享操控单元 （一个微操控器[MCU]操控功率因数校对级、一个MCU操控DC/DC级和一个高电压DC/DC） |
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43 kW充电器规划，整合了车载充电器、牵引逆变器和牵引电机 （选项4）
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● 6.6 kW车载充电器 ● 1.4 kW直流/直流 ● 磁性整合 ● 同享电源开关 ● 同享操控单元 （一个MCU操控功率因数校对级、一个MCU操控DC/DC级和一个高电压DC/DC） |
表1：三个成功完成的多合一动力总成体系
动力体系组合框图
图3描绘了一个动力体系框图。该框图完成了具有电源开关同享和磁性整合功用的多合一动力总成体系。
如图3所示，OBC和高电压DC/DC转换器都连接到高电压电池，因而车载充电器和高电压DC/DC的全桥额外电压相同，使得车载充电器和高电压DC/DC的全桥同享电源开关成为或许。
此外，将图3所示将两个变压器整合在一起即可完成磁性整合。因为它们在高电压侧具有相同的额外电压，因而终究或许成为三端变压器。
图3：多合一动力总成体系中的电源开关和电磁同享
进步功能
图4所示为怎么内置降压转换器以协助改进低电压输出的功能。
当此组合拓扑在高电压电池充电条件下作业时，高电压输出将得到准确操控。可是，因为变压器的两个端子耦合在一起，因而低电压输出的功能将受限。一种改进低电压输出功能的简易办法是添加一个内置降压转换器，但该办法需求权衡额外本钱。
图4：改进低电压输出的功能
同享组件
好像OBC和高电压DC/DC整合相同，车载充电器和三个半桥中的功率因数校对级的额外电压十分挨近。如图5所示，即能完成与两个终端器材组件同享的三个半桥同享电源开关，能够下降本钱并进步功率密度。
因为电机中一般有三个绕组，因而也可通过在OBC中同享绕组作为功率因数校对电感器来完成磁性整合，这也有助于下降规划本钱并进步功率密度。
图5：在组合框规划中同享组件
定论
从初级机械整合到高档电子整合，一直在不断发展。体系杂乱度将跟着整合等级的进步而添加。可是每个多合一动力总成体系变型都会有不同的规划应战，包含：
● 需求细心规划磁性整合以到达最佳功能。
● 关于整合体系，操控算法将愈加杂乱。
● 规划高效的冷却体系，以发出较小体系中的一切热量。
● 灵活性是多合一动力总成体系的要害。多样化的选项为用户供给了在恣意等级上探究规划的时机。
其他资源
● 功率为98.6%、6.6kW图腾柱PFC HEV/EV车载充电器参阅规划。
● 双向CLLLC谐振、双有源电桥（DAB）HEV/EV车载充电器参阅规划。
