最近火热的电机升压到底是什么？

在早期文章现代E-GMP-驱动电机那些事（续），引出了电机升压充电的话题，但并没有拓展开。结合最近该话题太过火热，比亚迪各种所谓的“全球首创”，市场有些被带节奏。本期来正确的看待该技术。电机升压到底是什么？

简单来说，现在市场上采用的电机升压方案是电感式DC-DC。

根本来说，利用的是最原始的电感特性。

引用维基百科关于电感的定义：电感是闭合回路的一种属性，即当通过闭合回路的电流改变时，会出现电动势来抵抗电流的改变。如果这种现象出现在自身回路中，那么这种电感称为自感，是闭合回路自己本身的属性。假设一个闭合回路的电流改变，由于感应作用在另外一个闭合回路中产生电动势，这种电感称为互感。

需要注意的是，电感的作用是抵抗电流的变化，但是这种作用与电阻阻碍电流的流动是有区别的。电阻阻碍电流的流动的特征是消耗电能，而电感则纯粹是抵抗电流的变化。

当电流增加时电感抵抗电流的增加，当电流减小时电感抵抗电流的减小。

电感抵抗电流变化的过程并不消耗电能，当电流增加时它会将能量以磁场的形式暂时储存起来，等到电流减小时它又会将磁场的能量释放出来，其效应就是抵抗电流的变化。

在分析电机升压电路之前，我们有必要先来了解下，基本的DC-DC转换电路。首先，我们从“降压电路”开始学习。

SW1为ON时SW2为OFF，SW1为OFF时SW2为ON。SW在ON/OFF之间切换时的电路变化如图2-5-2所示。假设功率电感器输入侧端子的位置为A点。

SW1为ON、SW2为OFF时，输入电源的电压将直接供给功率电感器，因此A点的电位与Vin相等。SW1为OFF、SW2为ON时，功率电感器与输入电源断开，并连接到GND。因此A点的电位与GND相等。

如果是这样的话，那么输出电压岂不是在0-Vin之间不断振荡？

实际上，上述分析忽略该电路核心-LC电路。

SW1为ON时，输入电源通电，电感器产生电流。此时，电流随时间增加而上升，积蓄的能量也随之增加。SW1为OFF时，输入侧电压变为0[V]，根据电感器的特性，电流不立即消失，而随时间增加而逐渐减少。也可认为SW1为ON时积蓄的能量在OFF时释放。

最终通过占空比，实现输出电压的“降压”丝滑控制，这和电机的直流变交流逻辑是一样的。

理解完降压电路，接下来看一下升压型电路。下图为网上找到一个典型的升压型DC-DC转换电路。

工作过程如下：

1. 开关管Q1导通时，电感L储能。Q1截止后，电感电流减少，在L上感应出左低右高的自感电动势。这个电动势叠加在输入电压Vin，二者一起给电容器C充电并向负载供电，得到比输人电压高的输出电压。
2. Q1导通期间，电容器MC1单独向负载供电。这时，D1阳极电位低于阴极而处于截止状态，防止了电容反向放电。

结合上述降压电路的分析，升压电路就是通过PWM控制实现电压在Vin和Vin+VL之间升压可调。

最后，回到本期内容主题—电机升压电路。

电机定子由铜线通过一定规律绕制而成，每相绕制本身就是一个大的电感元器件。因此电机升压电路本质上就是上述升压电路的一个拓展应用。根据前文的论述，得出结论：电机最大升压电压取决于电感能够储存的VL的大小，而VL的大小简单来说又取决于电机的大小。

随着新能源汽车的发展，电机功率和扭矩都大幅提升。16年电机峰值功率100kW左右，21年电机峰值功率已经朝着200kW-300kW发展。这也解释了为什么早期电机升压技术并没有普及的一个原因。

技术发展到一定地步，不可避免的会回到过去。就像资源枯竭的时候，节约回收技术才会日益发展。

所以啊，任何现在无法实施的技术，未来都有可能会被实施。

插一句，电机预热回收，也是这样，理智对待。

PS：课后小作业，请各位读者自行理解下之前布置的作业，欢迎私信交流