伊顿电池配置开关：充电效率提升的关键

芝能智芯出品

电动汽车充电速度和充电设施的兼容性问题成为限制其进一步普及的关键障碍。伊顿公司推出的电池配置开关（Battery Configuration Switch, BCS）通过创新的电池电压重新配置技术，为800V电动汽车在400V充电设施上的高效充电提供了解决方案。

我们从技术原理、应用优势及实际价值三个方面，深入分析BCS如何提升充电效率、降低系统成本并增强安全性，探讨其在推动电动汽车产业可持续发展中的重要作用。

Part 1

BCS的技术原理与行业背景

● 电动汽车的充电技术主要分为交流充电和直流充电两种模式。

◎交流充电依赖车载充电器（OBC）将电网交流电转换为直流电，功率较低，适用于家庭或低速充电场景。Level 1充电（120V，1.4-1.9kW）充满75kWh电池需36小时以上，Level 2充电（208-240V，7.6-19.2kW）需约8小时。

◎相比之下，直流快速充电（DCFC）通过外部充电器直接提供直流电，功率范围在50-500kW，最快15分钟即可充满75kWh电池，成为提升用户体验和推广电动汽车的关键。

800V高压架构因其显著优势受到OEM的青睐。与传统400V系统相比，800V系统在相同性能下电流减半，功率损耗降低至四分之一，充电速度可提升至两倍。

● 然而，全球充电基础设施的滞后成为一大瓶颈。

◎在美国，约50%的直流快速充电器（2万/4万个）仅支持400V输出；

◎在欧盟，这一比例为20%（1.5万/7万个）。

这意味着800V电动汽车在这些设施上无法充分发挥性能，甚至可能无法充电。

● 为解决这一问题，行业提出了三种主要方案

◎车载DC/DC升压转换器将400V升至800V，但成本高昂且充电速度受限于转换器功率。

◎基于逆变器的升压转换器利用牵引逆变器升压，成本适中但需额外硬件，效率受限。

◎电池电压重新配置通过接触器在串联（800V）和并联（400V）间切换，成本低且支持全功率充电。

伊顿的电池配置开关（BCS）基于电池电压重新配置技术，集成于电池断开单元（BDU）。

● 通过单一组件实现电池组在400V和800V间的灵活切换，核心机制包括

◎双稳态驱动切换状态无需持续供电，即使12V电源中断也能维持当前配置，降低能耗并提升可靠性。

◎旋转触点设计内置物理互锁，防止意外短路，能承受50g冲击并保持电气连接，确保机械安全性。

◎控制与诊断功能通过位置传感器监测状态，切换时需经过“关闭”状态，避免误操作，并在紧急情况下提供可靠隔离。

在400V充电场景中，BCS将串联的800V电池组切换为并联的400V配置，使车辆适配低压充电器并获取最大电流；在800V运行场景中，则恢复串联状态以支持高性能需求。这种设计不仅简化了系统架构，还优化了充电效率和安全性。

● 与车载DC/DC升压转换器和逆变器方案相比，BCS具有显著优势

◎成本效益BCS最多可减少12个组件，相比DC/DC转换器的高昂成本和逆变器方案的额外硬件需求，显著降低了生产和维护费用。

◎充电效率BCS支持全功率充电，避免了其他方案因功率限制导致的速度瓶颈。

◎安全性与可靠性其高机械强度和功能安全性设计（如50g冲击耐受性）在极端条件下仍能稳定运行，优于其他方案的复杂性和潜在故障点。

BDU整体功能的依赖性以及在复杂电磁环境下可能面临的信号干扰问题，但这些不足在实际应用中的影响较小。

Part 2

BCS的应用场景与客户价值

● BCS的灵活性使其在多种BDU架构中表现出色，

◎例如，在传统400/800V可切换BDU中，通过单一组件减少接触器数量以降低复杂性和提升机械安全性；

◎在简化接触器架构中，结合热解器和BCS，“关闭”状态替代中间隔离，热解器替代主接触器，并去除熔断器需求，其低内阻（<250μΩ）提升了系统效率；

◎基于Breaktor的架构中，作为主开关和保护装置，BCS实现400V充电并替代热解器隔离，整个系统更加简洁高效。

这些改进不仅优化了硬件设计，还提升了系统的整体性能和可靠性。

对于不同利益相关者而言，BCS为汽车制造商提升了市场竞争力并降低了成本，为车队运营商提高了运营效率和稳定性，为普通消费者提供了更便捷高效的充电体验。

伊顿公司凭借其丰富的产品线，包括高功率锁盒连接器、Bussmann EV系列保险丝、Breaktor电路保护和RigiFlex母线排等，覆盖电力分配、电路保护到储能的关键领域，而BCS作为其核心创新，与这些产品协同工作，全面支持电动汽车电气系统，进一步巩固了伊顿在行业中的技术领导地位。

在电动汽车产业迈向高效化、普及化的关键阶段，充电效率和设施兼容性问题亟待解决。

伊顿的电池配置开关（BCS）以其创新的电压重新配置技术、低成本高效率的设计以及卓越的安全性，为800V电动汽车在400V充电设施上的应用提供了理想解决方案。在降低系统复杂性、提升充电性能和创造客户价值方面的优势无可替代。

小结

这个方案具有很有设计的原创性，可以给大家参考一下。

原文标题:伊顿电池配置开关充电效率提升的关键