聊点干货：e起聊聊比亚迪的CTB

2021年，比亚迪正式发布e平台3.0——下一代电动车的摇篮。2022年5月，比亚迪基于e平台3.0再升级，推出了CTB电池车身一体化，不断拓宽电动车性能边界，让e平台3.0的车型实现闭眼买、尽情开。

2月24日，比亚迪举办了一次e平台3.0分享沙龙线下交流活动，与比亚迪专家面对面聊技术、交朋友，碰撞出新的火花，现场展示、讲解了更多有趣有料的e平台3.0前沿黑科技。

比亚迪历时5年，耗资百亿推出了纯电整车架构平台化的全新e平台3.0。从底盘层、高压层、低压层、车身层，全面整车架构开发，突破了电动车的性能短板，赋予电动车高级别的智能进化能力，彻底释放智能、电动化潜力。为智能电动汽车的蓬勃发展，提供了绝佳的基础平台。

e平台3.0不仅能打造一款有极致体验的车型，也能孵化各种尺寸的智能电动汽车，从A级车到D级车，全面覆盖。目前，基于e平台3.0已有三款产品上市，未来还将在多个品牌陆续推出新车型，以满足更多用户需求。

智能驾驶的终极形态，是解放驾驶者双手，辅助驾驶者与乘员，规避潜在道路或行驶风险，实现“无死角”的安全自动驾驶。e平台3.0是比亚迪对智能安全驾驶能力的再一次赋能。通过充分发挥车辆本身极佳的控制能力，e平台3.0能够轻松将路面感知能力和视觉感知能力有机融合，打破过往的算法局限。

e平台3.0由四个高度集成的域控制器实时协同控制，实现对整车层面的集中控制：

1) 智能车控域：集成BCM（车身控制模块）、安全网关、密钥中心、空调控制、胎压监测、仪表控制、驻车辅助、智能钥匙等多个模块，扩展版本最多支持达32个分布式ECU（电子控制单元）功能。

2) 智能动力域：集成VCU（整车控制器）、BMS（电池管理系统）、MCU（微控制单元）、OBC（车载充电器）、DC-DC（直流转换器）等模块。

3) 智能驾驶域：集成自动驾驶、ACC（自适应巡航控制）、AEB（自动制动系统）、LSS（智能安全系统）、BSD（盲区监测系统）、APA（自动泊车）等功能。

4) 智能座舱域：集成用户语音、触控、感知、健康、显示屏等功能。

由单ECU单一功能，转变为处理能力更强的多核CPU域控制多个功能。高集成的域控制架构，相似功能模块的深度集成，区域控制缩短交互响应的时间，算力跨越式提升。

在智能驾驶方面，e平台3.0预留了各类自动驾驶硬件接口，可灵活配置全球最顶尖的自动驾驶方案；同时，比亚迪强调充分发挥车辆本身的控制能力，即将路面感知能力和视觉感知能力充分融合，在安全的前提下，提升智能驾驶体验，充分解放双手。

同时，比亚迪同步推进智能生态的建构。全新的BYD OS，为全球开发者提供了基础的硬件调用操作平台，同时软硬件完全解耦。全球开发者可以基于OS的标准接口，调用车辆的执行功能和数据，应用开发速度、迭代速度、用户体验将发生质的飞跃。

高度集成化八合一电动力总成，是比亚迪独立自主开发，全球首款量产的纯电动力系统总成。电机峰值功率270kW，峰值扭矩360N?m，最大转速可实现16000r/min，但系统噪音低于76dB。功率密度可提升20%，综合工况效率高达89%。搭载于海豹车型的八合一电动力总成，电机峰值功率230KW，峰值扭矩360N?m，四驱版本车型0-100km/h加速时间3.8秒。未来，八合一电动力总成将支持车辆实现0-100km/h加速时间2.9秒。

在e平台3.0上，比亚迪将首次采用永磁同步组合异步电机的全新动力组合架构：加速工况，双电机同时发力；稳定行驶工况，异步电机断开，仅永磁同步电机工作，既能实现四驱的动力，又能实现近于两驱的能耗。

相对于传统绕线式电机结构，比亚迪自主设计制造的发卡式扁线电机，具备低损耗、高效率、高散热性能的优质特点。扁线电机的材质是超薄高性能硅钢片，突破了绕线的行业难题，槽满率提升15%。线包减短，用铜量减少11%，电阻下降22%。通过优化磁路设计降低电机铁损，散热性能大幅提升，电机额定功率提升40%，最高效率可达97.5%。

功率半导体作为电力系统的重要组成部分，是提升能源效率的关键因素。高电流密度、高效率的SiC是公认优良的新一代电控功率芯片。e平台3.0攻克了高功率密度SiC芯片可靠封装的难题，并成功开发出全球首款量产的SiC功率模块控制器，实现SiC功率模块完全自主设计、封装和制造，具备完全自主的知识产权。其SiC功率模块的规格是1200V-840A，具有高效率、高耐压与强过流能力。与传统IGBT控制器相比，SiC电控开关损耗降低70%以上，最高效率达99.7%；SiC电控的峰值功率可达230kW以上，功率密度提升近3倍。同时，SiC使用了高性能氮化硅AMB板和全新的银膏烧结工艺，并集成了高灵敏NTC传感器，使得e平台3.0的SiC功率模块和控制器水平在世界遥遥领先。

在e平台3.0，比亚迪创新复用驱动系统功率器件组成升压充电拓扑，研发出电驱升压充电技术，使高电压车型充分发挥其快充性能，一举攻克高电压车型充电的难题，同时充分利用国标电流上限，实现宽域恒功率充电，e平台可实现充电15min，续航300km的充电性能。且完全兼容当前所有公共充电桩，这是当下更适合中国消费者的解决方案。

为解决热泵低温下性能差的痛点，全新e平台3.0，首创驱动总成充电和驱动工况主动产热的黑科技。即使在零下40℃的极端天气，热泵仍然能够正常工作，降低采暖能耗损失。同时有效提高电能到热能的转换率，低温续航里程提升超20%。全面提升续航性能，缓解低温续航衰减的焦虑，是让用户可以随时随地放心开出门的电动车。

比亚迪的刀片电池采用高安全磷酸铁锂化学体系，杜绝电池热失控，轻松通过电池安全领域的“珠穆朗玛峰”——针刺测试；电池包通过电芯与托盘、上盖进行粘连，形成类蜂窝铝板的“三明治”坚固结构，可承受50吨重卡碾压极端测试，进一步加强电池整包的安全性；刀片电池超大长宽比的创新结构，不仅实现了从电芯到整包的直接集成，还大幅提高了电池系统的能量密度和体积利用率。刀片电池具备超级安全、超级强度、超级续航、超级低温、超级寿命、超级功率六大特征，完美解决了电池能量密度和安全相互制约的行业难题，成为业内领先的动力电池解决方案。

再来说说比亚的CTB技术。该技术以“电池车身一体化”为核心设计理念，实现了40000+N·m/°的高扭转刚度，大幅提升整车动态响应，赋能操控性能；同时作为车身的一部分参与传力和吸能，实现整车安全性能的大幅提升，让e平台3.0具备全球超五星安全的能力。e平台3.0作为下一代纯电平台的技术标杆，着重聚焦车身安全性从底层优化，开创性提出CTB（Cell to Body）电池车身一体化技术。

CTB技术在“蜂窝“中找到灵感，结合刀片电池独有的长方体结构和超级强度，衍生出“类蜂窝铝”结构，带来电池成组技术里程碑式的革新，通过将刀片电池包与车身刚性连接，二为一形成完整体，并取消传统的车身地板设计，将地板（电芯上盖）-电芯-托盘三者与车身集成，形成高强度的“整车三明治”结构。刀片电池既是能量体，也是结构件，成为车身传力和吸能结构的一部分，在碰撞工况下，车身具备充足的吸能空间及更顺畅的能量传递路径，乘员舱形变大幅减小，给乘客创造了坚固安全的环境，逐步实现事故“零”伤亡。

相较于CTP技术，CTB技术下电池能量密度、体积利用率均实现显著提升，对提升续航里程带来实质性赋能。海豹车型作为全球首款搭载量产CTB技术的车型，在电池安全、整车安全、电池容量上有了大幅提升。

在CTB技术加持下，刀片电池包与车身集成后，宽包电池作为刚性体结构件加强了车身环形结构，同时优化电池包边框结构设计，电池上盖、电芯和边框参与整车传力，进一步加固底盘结构，平衡整车重心，使整车强度大幅提高，整车扭转刚度达40000+N.m/°，媲美百万级豪华旗舰车型。高扭转刚度带来的舒适性与整车操控稳定性，远超同级别车型，轻松应对各种工况与驾驶需求，快速响应。海豹车型麋鹿测试通过车速达83.5km/h，单移线测试通过车速133km/h，最大横向稳定加速度1.05g，同时借助车身结构的优化带来了更高的轻量化系数，达到行业钢车身顶级水平，比肩钢铝车身。

CTB技术通过对车身电池密封面的创新设计：将密封面集成为一个零件，大幅提升密封精度，明显改善密封效果；同时针对密封效果进行了多达21种工况下的严苛测试，共历时5000小时，行程超100万公里，完美验证CTB结构下的强大密封效果。

比亚迪全球设计总监，沃尔夫冈·艾格认为：“好的设计，不是推翻一切，而是用最精准的改变，带来最大的满足”。人类科技奔腾向前，潮流迭起或幻灭。汽车作为凝聚时代美学的产品，最具时代文化气息。但其不变的内核是形势追随功能，即一切都以实用为主，所有的艺术表现都必须围绕着功能来做形式。这与比亚迪的设计理念不谋而合，以人为本，一辆车要能读懂用户的所有需求。

比亚迪独有的美学体系，2016年，比亚迪用现代设计语言，把龙的意向融入汽车外观设计中，让全新一代比亚迪汽车有了新的性格。至此，龙颜设计美学贯穿始终，并不断革新。2019年，“Dragon Face”设计语言，探索出全新的EV前脸设计，赋予“龙须”造型以新的功能，将其从纯装饰升级为视觉效果极强的行车灯。新一代龙颜每一条直线与曲线都具有独特的含义，或支撑美学，或辅佐性能。2021年，龙颜美学设计语言、色彩、工艺持续进化，中国结元素也被引入设计体系，已应用于部分车型。目前，比亚迪已经推出基于海洋美学设计的全新车型，未来将会有更多设计风格将应用于全新车型上。

以往的电动汽车，存在诸多问题，安全因素尤为突出。而比亚迪矢志推动新能源汽车产业又快又好发展，就需要解决困扰用户的多方面问题。2020年，比亚迪推出刀片电池技术，大幅提高动力电池安全性，成为e平台3.0开发的重要基础。e平台3.0致力于孵化让用户可以“闭眼买、放心开”的智能电动车，高效合理的空间、能耗、数字资源的利用，软硬件的可升级性，多维度的安全性能，让消费者可以闭眼就能选择到优秀的电动车。

基于以上思路开发的e平台3.0，具有智能、高效、安全、美学的核心优势，集比亚迪多年电动汽车研发经验的之大成，承载着比亚迪对下一代智能电动汽车的认知与革新。世界正处于百年未有之大变局，比亚迪的创新之路也永不止步。

汽车电子中高频接收电路的设计实现

现在的汽车，一般都支持遥控钥匙开闭锁，实际上就是通过高频信号实现的无线通信。因此在汽车电子产品中，会涉及到高频接收电路的应用。高频接收功能一般由独立的高频接收模块来完成，当然也有集成到BCM上的方案。独立的高频模块可以将其放在车顶，便于360度接收高频信号。针对集成到BCM上的高频模块，集成方案对板载天线的设计要求比较高，如果设计不好容易影响高频接收距离。

高频接收芯片我们一般选择ATMEL的ATA578X系列，原厂的推荐电路设计如下：

其实整个外围器件并不太多，除了基本晶振和几个滤波电容外，主要通过SPI总线与外部单片机通信，剩下的主要就是天线的LC选频网络的设计。原厂一般会推荐使用SAW，SAW滤波器就是声表面波滤波器，简称声表，它是采用石英晶体、压电陶瓷等压电材料，利用其压电效应和声表面波传播的物理特性，而制成的一种滤波专用器件。这里可以取代LC选频滤波器，使接收信号质量大大提高。

当然也可以不用声表，直接选用电感、电容来搭建。可以降低成本，而且实际效果也不差。这里给出一个实际高频接收电路设计的例子：

由于选用的是433MHZ的高频频段，因此只需要将RFIN_LB端口用天线电路引出来，根据需要还可以添加部分测试点。

接下来就是天线阻抗匹配，一般需要将天线的高频输入阻抗匹配到50欧姆。

这里就需要用到网络分析仪，用来做阻抗测试和匹配。需要用到网络分析仪上的SmithChart仿真软件，也就是史密斯圆图。

阻抗匹配的调试方法

把阻抗圆图与导纳圆图合并使用，可以把任意阻抗点通过沿等电阻圆，等电抗圆，等电纳圆和等电导圆移动而匹配到原点上。不同的移动方式对应不同的元件连接。

串连电感、电容和电阻或者并联电感、电容和电阻，以及调整相应参数，会使得匹配点在圆图上移动，从而形成不同输入阻抗。

这其中的具体的理论分析，就不做推到证明了。这里主要探讨在实际项目中，需要注意的具体问题。

关于天线阻抗匹配还需要注意的是，由于模块都有外壳（一般是塑料件）扣装，然后在安装在车内工作，天线的性能，受外壳和车内钣金件的影响还是比较大的。因此，在进行天线阻抗匹配的时候一定要注意模拟实际工作的环境，最好是把模块装进外壳，放在车内固定位置进行阻抗匹配。如果做不到，至少需要带外壳做匹配，这样才不会出现产品装车后的不良表现。