保时捷Taycan是纯电动车辆，许多原先的机械部件已经由电驱动部件取代。并且，车辆仍然具有12V车辆电气系统或48V车辆电气系统。因此，Taycan中的电压水平各不相同。Taycan高压电气部件如图1所示。

图1 Taycan高压电气部件

一、保时捷Taycan中的电压水平
Taycan具有多个电压水平，以便为所有高压和低压部件供电，这些部件如图2和表1所示。

图2 不同电压水平的部件

表1 不同电压水平的部件名称

高压部件通过高压电缆相互连接，如图3和图4所示（三线的为交流电）。

图3 高压部件的电缆连接

图4 供电系统结构拓扑
二、动力蓄电池
保时捷Taycan Turbo S的动力蓄电池作为承重元件通过螺栓固定在车辆下方的中央，总重630kg，如图5所示。

图5 动力蓄电池
动力蓄电池内部包括总共396个袋式电池，它们以198s2p配置安装在33个模块中。33个动力蓄电池模块分两层放置。底层包含30个模块，顶层包含另外3个模块。800A保险丝串联在模块18和19之间。在发生短路电流的情况下，将会中断动力蓄电池的供电。动力蓄电池构造如图6所示。

图6 动力蓄电池构造
1.动力蓄电池壳体底部 2.动力蓄电池壳体顶部 3.顶盖 4.底盖 5.冷却液入口 6.冷却液出口 7.石子冲击涂层 8.传热板 9.模块 10.母线 11.电控箱 12.动力蓄电池控制模块 13.前部高压连接 14.后部高压连接 15.底部停放缺口
动力蓄电池壳体通过等电位连接线与车身进行导电连接。带有动力蓄电池的集成控制单元的电控箱安装在动力蓄电池上部。动力蓄电池模块的控制单元（即所谓的单电池模块控制器—CMC）安装在模块的侧面。
动力蓄电池上下部盖板的框架由阴极浸入式涂层的挤压铝型材制成，并通过结构黏合剂永久性地连接到盖板上。盖板还通过自攻螺钉与框架连接，该螺钉提供导电连接。
为了补偿动力蓄电池壳体中的压力差，整个动力蓄电池系统配备了压力补偿元件。由于动力蓄电池是地板下的电池，所以完全密封以防潮湿，符合IP6k7/IP6k9k防护等级要求。
动力蓄电池壳体的底部通过可单独更换的冲击保护层来保护，以防止外部影响作用于车辆底部。
注意：如果车辆长时间停放，动力蓄电池的充电状态会降低，因为12V蓄电池会自动充电。如果动力蓄电池的电量低于10％，则12V蓄电池不再充电。
2.1电池模块
1个模块由12个单电池组成，如图7所示。

图7 电池模块
每个单电池的标称电压为3.65V，容量为66Ah。
在并联的情况下增加单电池的容量，在串联的情况下增加电压。在模块的6s2p（6个串联，2个并联）配置中，这会导致标称模块电压为22V，模块容量为132Ah，如图8所示。

图8 模块的6s2p
除了增加容量以外，还有其他优点。在功率需求特别高的情况下，通过各个单电池的电流在并联时减半。特别是在低温下，这与6s1p配置相比将带来性能优势。
模块编号：模块的编号从1到33。编号从负极端子开始，因此正极端子的编号为33，即从负电势到正电势编号，如图9所示。

图9 模块连接和下层编号
第二级包含模块18、19和20以及动力蓄电池保险丝，如图10所示。

图10 模块连接和上层编号
模块通信。各个模块通过TPL两线总线与动力蓄电池的控制模块通信。因此，从控制模块到动力蓄电池的4条TPL线到达所有33个模块，TPL总线上的链中最多可以连接9个用户，如图11所示。

图11 动力蓄电池模块通信
TPL（转换物理层）：传输率2Mbit/s，每条消息40bit。为了增强保护以防止动力蓄电池的高压端和低压端之间发生串扰，这条TLP通信线路的两个控制单元均设有电隔离装置。因此，双电流隔离增强了两个电压水平之间的保护。单电池模块控制器（CMC）。
动力蓄电池模块的CMC安装在模块的短边上。CMC由模块电压供电，它是模块的控制器，并构成与动力蓄电池控制单元通信以及与车辆通信的基础，如图12所示。

图12 CMC板
CMC的最重要任务是：（1）6节单体蓄电池的电压测量；（2）从两个模块温度传感器和一个板载温度传感器读入；（3）被动平衡，最大100mA。动力蓄电池中的独立单电池在特定充电状态（SoC）范围内持续充电和放电。
如果单体蓄电池容量出现偏差，则整个工作范围将受到偏差最大的单体蓄电池的限制。为了实现最高效率，各个单体蓄电池的容量必须几乎相同。单体蓄电池平衡就用于实现此目的，并且如果单体蓄电池在充电时达到 SoC 限制，或者车辆处于静止状态一段时间，单体蓄电池平衡则会启用，如图13所示。

图13 单体蓄电池平衡
单体蓄电池平衡是被动进行的。换言之，能量通过电阻器以热量形式散发。单体蓄电池平衡由动力蓄电池的控制单元控制和监视。仅可通过独立的单体蓄电池放电实现单体蓄电池平衡。
车辆停放60min后，一旦单体蓄电池的容量差异约为2％（120mAh），就会开始单体蓄电池平衡过程。只要动力蓄电池的SoC超过30％，就会进行唤醒并每60min检查一次平衡参数。
2.2动力蓄电池的热量管理
必须对动力蓄电池进行调节，以便以最佳方式利用其性能容量。动力蓄电池设计用于-30~50℃的工作范围。低于-30℃时，动力蓄电池允许的电流限制为0A。此时将不再能够激活车辆的驱动系统。从55℃开始，动力蓄电池的电流以线性方式降低到60℃的极限。高于60℃时，将断开电源接触器，或者如果车辆准备好运行，则接触器不闭合。拆下的动力蓄电池可存储在-40~60℃之间的温度下。
单电池模块的热量管理通过具有以下要素的控制回路执行：
（1）CMC中单电池模块内部的温度测量。
（2）从相应的单电池模块通过总线传输到动力蓄电池的控制单元。
（3）通过PWM信号控制冷却液流向动力蓄电池的冷却液泵的流速。
（4）冷却液通过动力蓄电池框架底侧的热交换器将热能传递到铝制底座。
（5）热能在导热膏的帮助下通过铝制底座流到单电池模块外壳并调节单电池温度。
动力蓄电池模块配有导热膏，可以更好地将模块的底面与动力蓄电池的框架之间的热量传递到冷却板。除了改善热量传递效果之外，导热膏还具有填充模块底面和框架之间任何不平整的任务。
动力蓄电池在低温冷却回路中冷却。蓄电池模块通过导热膏将热量传递到蓄电池壳体。
冷却液流过散热器，散热器通过导热黏合剂与蓄电池壳体黏合并由弹簧座圈加载。冷却液的温度通过动力蓄电池的冷却液温度传感器1和2在动力蓄电池的上游和下游进行测量。
冷却液通过动力蓄电池的冷却液泵在动力蓄电池中循环。如果低温回路中的冷却不再充分，则可以使用激冷器在制冷剂回路中通过冷却液进行冷却。
在低温下，可通过高压加热器（PTC）对动力蓄电池进行加热，例如在充电过程中。