電動汽車高壓系統(tǒng)的組成部件與功能介紹

一、引言

最近好多朋友在公眾號后臺留言希望了解一下高壓部分的內(nèi)容今布,經(jīng)過一周的各種查文獻(xiàn)資料再結(jié)合之前的一些項(xiàng)目經(jīng)歷,大概整理了一下拭抬。個(gè)人經(jīng)驗(yàn)部默,有不對的地方,請幫忙指正造虎。本文主要介紹組成電動汽車的各個(gè)高壓部件及其作用傅蹂。

二、高壓系統(tǒng)的組成

在電動汽車上累奈,整車帶有高壓電的零部件有動力電池贬派,驅(qū)動電機(jī),高壓配電箱(PDU)澎媒,電動壓縮機(jī)搞乏,DC/DC,OBC戒努,PTC,高壓線束等,這些部件組成了整車的高壓系統(tǒng)权均,其中動力電池驯镊,驅(qū)動電機(jī),高壓控制系統(tǒng)為純電動汽車上的三大核心部件撒穷。

1. 電池包與動力電池管理系統(tǒng)BMS

與傳統(tǒng)的燃油車不同匣椰,新能源電動車的整車動力來源是動力電池,而不是發(fā)動機(jī)端礼。因?yàn)榍菪Γ冸妱悠囍苯邮褂秒娔埽恍鑲鹘y(tǒng)燃油車一樣蛤奥,將燃料燃燒佳镜,將產(chǎn)生的排放物排進(jìn)大氣,也因此凡桥,為了減少環(huán)境污染蟀伸,新能源汽車的發(fā)展是國家積極扶持的。

動力電池的電壓一般為100~400V的高壓缅刽,其輸出電流能夠達(dá)到300A啊掏。動力電池的容量的大小直接影響到整車的續(xù)航里程,同時(shí)也直接影響到充電時(shí)間與充電效率衰猛。目前鋰離子動力電池是主流脖律,受目前技術(shù)的影響,當(dāng)前絕大部的汽車均采用鋰離子動力電池腕侄。

圖1 特斯拉電池包

2. 驅(qū)動電機(jī)與電機(jī)控制器MCU

電機(jī)控制器MCU將高壓直流電轉(zhuǎn)為交流電小泉,并與整車上其他模塊進(jìn)行信號交互,實(shí)現(xiàn)對驅(qū)動電機(jī)的有效控制冕杠。

驅(qū)動電機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能微姊,驅(qū)動汽車行駛。與傳統(tǒng)燃油車的發(fā)動機(jī)將燃料燃燒的化學(xué)能轉(zhuǎn)為機(jī)械能不同分预,其工作效率更高兢交,能達(dá)到85%以上,故相比傳統(tǒng)汽車笼痹,其能量利用率更高配喳,能夠減少資源的浪費(fèi)酪穿。

3. 高壓配電盒(PDU)

高壓配電盒是整車高壓電的一個(gè)電源分配的裝置,類似于低壓電路系統(tǒng)中的電器保險(xiǎn)盒晴裹。高壓保險(xiǎn)盒PDU(Power Distribution Unit)是由很多高壓繼電器被济,高壓保險(xiǎn)絲組成,它內(nèi)部還有相關(guān)的芯片涧团,以便同相關(guān)模塊實(shí)現(xiàn)信號通信只磷,確保整車高壓用電安全。

圖2 某品牌的高壓配電盒

4. 車載充電器OBC

OBC(On Board Charge)是一個(gè)將交流電轉(zhuǎn)為直流電的裝置泌绣。因?yàn)殡姵匕且粋€(gè)高壓直流電源钮追,當(dāng)使用交流電進(jìn)行充電的時(shí)候,交流電不能直接被電池包進(jìn)行電量儲存阿迈,因此需要OBC裝置元媚,將高壓交流電轉(zhuǎn)為高壓直流電,從而給動力電池進(jìn)行充電苗沧。

5. DC/DC

在新能源汽車上惠毁,DC/DC是一個(gè)將高壓直流電轉(zhuǎn)為低壓直流電的裝置。新能源汽車上沒有發(fā)動機(jī)崎页,整車用電的來源也不再是發(fā)電機(jī)和蓄電池鞠绰,而是動力電池和蓄電池。由于整車用電器的額定電壓是低壓飒焦,因此需要DC/DC裝置來將高壓直流電轉(zhuǎn)為低壓直流電蜈膨,這樣才能夠保持整車用電平衡。

圖3 某品牌的DC/DC裝置

6. OBC與DC/DC二合一控制器

受整車布置的影響牺荠,現(xiàn)在很多車將OBC和DC/DC兩個(gè)部件合為一個(gè)部件翁巍,這個(gè)部件通常稱為二合一控制器,它的作用實(shí)際上就是OBC與DC/DC兩個(gè)部件的功能的組合休雌。

7. 電動壓縮機(jī)

傳統(tǒng)車的壓縮機(jī)是通過壓縮機(jī)電磁離合器的吸合灶壶,促使發(fā)動機(jī)帶動壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。電動車沒有發(fā)動機(jī)杈曲,它的壓縮機(jī)是通過高壓電源直接驅(qū)動的驰凛。為了與傳統(tǒng)車的壓縮機(jī)區(qū)別,這里將電動車上的空調(diào)壓縮機(jī)稱為電動壓縮機(jī)担扑。

8. PTC加熱器

傳統(tǒng)車上空調(diào)暖風(fēng)系統(tǒng)的熱源是引入發(fā)動機(jī)冷卻后的冷卻液的熱量恰响,這個(gè)在新能源車上是不存在的,因此需要專門的制熱裝置涌献,這個(gè)裝置被稱為空調(diào)PTC胚宦。PTC(Positive Temperature Coefficient)的作用就是制熱。當(dāng)?shù)蜏氐臅r(shí)候,電池包需要一定的熱量才能正常工作枢劝,這時(shí)候需要電池包PTC給電池包進(jìn)行預(yù)熱井联。

9. 高壓線束

高壓線束將高壓系統(tǒng)上各個(gè)部件相連,作為高壓電源傳輸?shù)拿浇槟浴^(qū)別于低壓線束系統(tǒng)烙常,這些線束均帶有高壓電,對整車的高壓系統(tǒng)的穩(wěn)定允許影響很大被冒。高壓線束設(shè)計(jì)的安全性是我們主要考慮的。

三轮蜕、結(jié)語

以上就是電動車的高壓系統(tǒng)的組成昨悼,為加深理解,看完了請做以下思考:

思考:以上各個(gè)零部件之間是如何進(jìn)行關(guān)聯(lián)的跃洛?其高壓電是如何進(jìn)行流向的率触,高低壓電是怎樣進(jìn)行轉(zhuǎn)化的?

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