保时捷Taycan的800V-400V-12V/48V转换设计
Taycan整车的电压等级分为3种：800V、400V、48V和12V。
通常所说到Taycan的800V指电池包电压平台为800V，我们这里来具体看下Taycan在不同电压之间的转换设计。下图展示了整车主要高低压器件所属的电压等级。
1 高压辅助加热器（800V）；2、PDCC（保时捷动态底盘控制系统，48V）；3、高压转换器（800V转换为400V、48V和12V）；4、高压升压器（400V转为800V）；5、高压空调压缩机（400V）；6、前端电源电子装置（800V）；7、带法兰式1速变速箱的电机；8、高压充电器（将交流输入转换为800V直流）；9、电池包（800V）；10、后端电源电子装置；11、带法兰式2速变速箱的电机
由于保时捷所选择的800V架构是以电池包电压平台为800V展开的（也可以以400V展开，具体参考《整车800V的电气架构》），所以，保时捷面临着一个很现实的问题，即充电电源电压低于800V怎么办？因此，除了与其它电动汽车具备降压转换外，保时捷还必须配备升压转换。总体的转换思路如下：
（1）降压转换
当电池包对外放电时，除了高压辅助加热器（用于乘员舱）可以直接取用电池包的电，其他所有的用电设备均需要进行降压处理。降压通过高压转换器来实现，该部件位于前驱动桥上方的前部区域，其构成（带PDCC）如下所示：
它的降压转换原理如下：其中左侧UE为输入电压，右侧UA为输出电压。
晶体管(T)周期性地将输入电压切换到线圈，这里的线圈是必需的，否则电压特性将基于PWM信号。线圈上存在电感，这使得电压不会突然增加，整个过程的电压如下所示：
当达到输出电压值时，晶体管 (T) 再次关闭输入电压，并且仍然使用线圈和电容器中存储的能量通过抑制二极管 (L) 向负载供电。线圈电流下降后，晶体管 (T) 再次导通并循环这一过程。
通过设置晶体管的占空比来确定输出电压大小，借助于电容器，输出电压大体维持稳定。
接下来，我们首先看下800V至12V的转换：
在这个过程中，涉及到高压能量管理（HVEM）和低压能量管理（LVEM），在转换时，相关的转换数据，如电流、电压、转换电流和温度等，通过高压转换器发送到这两个能量管理单元。
从800 V 转换到 12 V 时，因为开关的频率更高，晶体管电路的工作会产生废热。上图显示了通过PWM信号进行表示接通和断开操作以及由此产生的热量损失。
其次，800V至48V的转换：
这里涉及到的两个管理单元分别为中压能量管理单元（MVEM）和中压协调器（MVC）。通常，MVC发出启用信号以支持48V电气系统，MVEM将数据（如所需的设定值和最小电压）发送到高压转换器，从而完成转换过程。
值得注意的是，在侧向运动时，保时捷可以允许最大的再生功率为3.5kW。
第三，是800V到400V的转换：
主要为对空调压缩机和电机的转换，800V到400V的转换也由高压协调器和HVEM 控制。注意，在以下情况下，Taycan始终会命令高压转换器进入降压模式：
· 整车操作就绪；
· 车辆正在充电；
· 需要对12 V蓄电池进行充电（至多这到高压蓄电池的 SoC 保护阐值）。
高压转换器设定点的信息如下表所示：
（2）升压转换
主要用于将直流电压从400 V提升到800 V。例如，在可用电压为400 V的公共充电站进行充电。这要借助于一个叫做高压升压器的器件，它位于高压转换器下方，其外形及对接连接口如下所示：
高压升压器不仅是能够升压转换，同时也起到电源分配器的作用，主要管理以下几个部件的电源需求：高压充电器、高压加热器、高压转换器、电池包和电控。它的工作原理如下所示：
包括了升压功能和高压配电功能，主要包含一个隔离二极管、三个负载接触器 S1、S2、S3 以及一个 DC/DC电压转换器和一个 80A 保险丝。
整个充电过程的具体操作如下所示：
高压助力器中的过程显示在左侧，包括目标模式、实际模式、PE平衡、系统预充电、实际充电以及高压接触器的状态。包括检查充电插头是否插入、是否建立充电通讯、绝缘是否正常，之后，进行预充电。
充电站的预充电以 2A 的最大控制电流进行；车辆的 HV+ 和 HV- 接触器断开。如果车辆高压系统与充电站之间的电压差己调整为20V的差值，则可以开始充电操作。 HV+ 和 HV- 接触器闭合 (3)，并且功率己逐渐攀升到高压系统的最大允许值（(4) 至 (5)）。阶段 (6) 至 (7) 表示充电操作结束。
整个充电过程中的电压特性如下面：
最后，我们来看下400V到800V具体是如何实现的，这要借助于充电泵，如下的示意：
可以看出，输出电压是输入电压的两倍减去二极管两端的压降。这样，把整个充电升压的功能进行梳理下，如下所示，在400V直流充电站进行充电时，高压升压器同时兼具配电和升压的功能，升压器的工作受限于充电站与充电管理二者的反馈，通过设定相应的电流来得到最终的电压值。
保时捷的这个800V架构是非常复杂的，与以下的这个架构类似。
既可以直接使用800V充电，又兼容400V的充电电源，在整车运行的电器上，既有直接在800V平台上工作的器件，又存在必需降压使用的器件。
这带来三个不足：一是成本高；二是控制复杂；三是额外的电能耗损（每个转换环节都会有损耗），能量的利用率就低，但高电压平台又减少了废热的产生，这就要详细来评估电能的得失。
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