丰田普锐斯 (DAA-ZVW51)、PCU (Power Control Unit) 控制主板对标分析报告

2017/04/17

概要
动力控制单元主板电路

概要

图1 产品外观
出处：丰田汽车

图2 PCU结构图
出处：丰田汽车

　2015年12月上市的第4代丰田普锐斯配套实现最大热效率40%的发动机，电机、变速驱动桥、电力控制单元、驱动电池等系统整体实现小型轻量化的同时，还期望减少约20%的能耗损失。解析对象PCU (Power Control Unit) 安装在发动机旁边，拥有①双向DC-DC转化器、②回收逆变器、③电机驱动逆变器这3项功能。此外，对原先采用的配套IGBT的“电源板”的放热方式进行改良，降低损耗，通过将高侧与低侧的IGBT整合在1个电源板上，实现小型化 (比原先缩小30%)。本控制主板位于PCU的最上面，电源板与本控制主板线路实现上述功能。与电源板连接的门驱动器具有实现恰当转换速率的门驱动器和检测温度和过电流的功能。此外，控制由用于绝缘电源的振荡电路、内部电源电路、电池电压/升压电压检测电路、计算2台电机/发电机的矢量控制的2台MCU、电源误差放大器＋CAN＋ADC＋解析器接口等集中在1个芯片上的定制ASIC构成。控制主板为6层、通孔。

　连接电源板的门驱动器利用变压器和光电耦合器绝缘隔离，由于不会对MCU等低电压电路造成影响，因此电路图形也分不同领域。(不同门驱动器都隔离图形)

　据推测，这是考虑到保证耐压和降低电场影响。