32路输出+零机械继电器！国产方案如何颠覆传统PDU设计？

发布时间：2025-04-3 阅读量：923 来源: 我爱方案网作者: bebop

PDU ， Power Distribution Unit - 高压配电单元

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负责电动汽车高压系统中的电源分配与管理

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为整车提供充、放电控制

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高压部件上电控制

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电路过载短路保护

、

高压采样

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低压控制等功能

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保护和监控高压系统的运行。

在电动汽车中，电池包往往是采用400V或800V的高压电，PDU对电池输出的高压电定向分配给车上的各个部件，比如主驱电机、热管理系统（压缩机、加热器）、DC-DC、OBC等。PDU还对多路输出进行管理，通过内置的智能接触器（如主正负接触器）和熔断器，按控制信号分时接通不同负载，例如在充电时优先保障电池管理系统（BMS）供电，行车时优化电机与空调的能耗。

汽车PDU内部主要包含继电器、保险丝（eFuse）、断路器、电容、IGBT/SiC MOSFET、功率二极管、MCU、电流传感器、温度传感器等主要部件。而随着高度集成化和与车载操作系统的融合，未来汽车PDU中还需要通信性能更强的MCU来处理、发送和接收数据，与整车的各个部件进行协同工作。

PDU不仅应用于新能源汽车领域，还在数据中心、机房、医疗、电信、工业控制、教育、政府机构等多个领域得到广泛应用。在这些领域，PDU电源柜用于管理和分配服务器、交换机、路由器、存储设备等IT设备的电源，为各种设备提供稳定可靠的电力供应，并实现设备管理和电源监控。

我爱方案网分析师推荐基于国产高性能MCU开发的汽车PDU方案，有效降低了系统复杂度和能量损耗。

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实战方案：

基于先楫HPM5361的PDU方案

方案基于先楫HPM5361 MCU，搭载多开关检测接口芯片，可监测输入电源的电压电流，从电源转换系统及低压蓄电池输入低压12V电源，分配给所有用电模块。控制开通关闭各路控制器供电电源、监测各部分分配电源的消耗电流。具备短路及时触发切断供电，上报短路等故障功能的解决方案。

HPM5361是一款国产高性能MCU，支持双精度浮点运算及强大的DSP扩展，主频480MHz，内置1 MB Flash、288KB SRAM，模拟部分集成16bit ADC、12bit DAC以及运放，支持各类位置传感器，包括光电式、磁感应和旋转变压器，同时提供灵活的编码器输入输出。HPM5300配置两个八通道的PWM模块，同时引入了PLB可编程逻辑单元，提供多种可灵活配置的接口，包含4路CAN-FD、4路LIN、多路UART/SPI/I2C以及USB OTG内置HS PHY，轻松实现各种接口类应用。

方案优势：

1.32路12V电压输出通道（6路PWM输出通道）；

2.支持CAN、LIN总线通讯控制；

3.实时上报输出电流，通道故障，电源电流电压等状态；

4.全部选择功率管替代传统电子机械继电器；

5.过流保护、过压保护、过温保护、短路保护、欠压保护等；

PDU核心配件继电器推荐：

我爱方案网高压直流继电器系列，最大分断电流 2500A，产品采用陶瓷和金属焊接结构，密封更稳定，具有优良的耐环境性能，利用磁力驱动，冷却气体实现分断的采用抗熔接性接点实现优秀的开关性能，产品质量可靠性能稳定，在纯电动汽车，燃料电池汽车和充电桩等领域得到了广泛的应用。

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