Ключевые компоненты транспортных средств на новой энергии (издание для популяризации науки)

 

По сравнению с традиционными бензиновыми автомобилями, самое большое изменение в общей архитектуре транспортных средств на новой энергии заключается в реструктуризации источника энергии и электрической системы. С точки зрения электрической системы транспортные средства на новой энергии в основном состоят из двух частей: электрической системы низкого-напряжения и электрической системы высокого-напряжения.

 

Низковольтная система обычно питается от вспомогательной батареи напряжением 12-14 В, которая в основном обслуживает дисплей приборов, систему освещения, блок управления транспортным средством (VCU), различные датчики, реле, информационно-развлекательную систему, а также модули противоугонной системы и сигнализации.

 

В системе высокого-напряжения аккумуляторная батарея используется в качестве основного источника энергии, отвечающего за питание системы приводного двигателя, высоковольтного компрессора кондиционера, системы электрообогрева PTC и модуля управления высоким-высоким напряжением автомобиля. Это имеет решающее значение для выходной мощности транспортных средств на новой энергии.

 

С точки зрения технического определения, автомобили на новой энергии в основном включают три типа:
* Чисто электрические транспортные средства, полностью приводимые в движение электродвигателем, а источником энергии является бортовая перезаряжаемая система хранения энергии;
* Гибридные электромобили, которые могут использовать как топливо, так и электричество в качестве источников энергии;
* Электромобили на топливных элементах, которые обеспечивают мощность через систему топливных элементов отдельно или в сочетании с системой хранения энергии.

 

 

1. Идентификация высокого-напряжения и маркировка безопасности.

Все компоненты высокого-напряжения в новых транспортных средствах на энергии имеют четкую маркировку, предупреждающую о высоком-высоком напряжении, предупреждающую персонал по техническому обслуживанию и эксплуатации о риске поражения электрическим током. Из-за большой длины и сложности прохождения высоковольтных соединительных кабелей визуальная идентификация с использованием только предупреждающих надписей недостаточна. Поэтому в отрасли обычно используются оранжевые высоковольтные-кабели и разъемы в качестве обязательного метода идентификации безопасности.

 

 

1. Функциональное расположение соединительных кабелей высокого-напряжения

Силовой аккумуляторный блок обычно обеспечивает питание высоковольтной-системы автомобиля через положительные и отрицательные шины высокого-напряжения. Затем электроэнергия распределяется через систему распределения электроэнергии высокого-напряжения к основным компонентам, таким как контроллер двигателя, приводной двигатель, компрессор кондиционера и нагревательное устройство с PTC.

 

На этом пути передачи энергии высоковольтные соединительные кабели отвечают за безопасную передачу высокого напряжения и сильного тока. Их конструкция должна соответствовать множеству стандартов, включая термостойкость, износостойкость, изоляцию и уровни защиты.

 

В регионах с высокими-мощностями система шин становится критически важной несущей. В системе высокого-напряжения обычно используется медная шина или электрическая медная шина в качестве основной проводящей конструкции для обеспечения стабильной передачи высокого-тока с низкими-потерями-.

 

В блоке силовой аккумуляторной батареи, высоковольтном распределительном устройстве-мощности и системе управления двигателем высоковольтная шина и силовая шина эффективно снижают потери в линии и улучшают интеграцию системы.

 

 

Разъемы высокого-напряжения входят в число компонентов, представляющих наибольший риск для безопасности в системах высокого-напряжения, но при этом они являются одними из самых незаменимых. Их основная функция заключается не только в обеспечении подключения питания, но и в наличии механизмов безопасности, таких как защита от-неправильной установки, защита от-отсоединения и блокировка при высоком-напряжении.

 

В инженерном проектировании высоковольтные разъемы-обычно используются в сочетании с высоковольтными цепями блокировки. Если соединение неправильное или установлено неправильно, вся высоковольтная система-автомобиля не будет включена.

 

При фактической работе высоковольтные разъемы-должны соблюдать строгую последовательность вставки/извлечения и процесс подтверждения, чтобы гарантировать, что система находится в безопасном состоянии.

 

 

Перед ремонтом или заменой высоковольтных-компонентов в автомобиле необходимо отключить высоковольтную-систему с помощью стандартной процедуры-выключения питания. Сервисный переключатель высокого-напряжения, являющийся обязательным устройством безопасности, физически изолирует аккумуляторную батарею от цепи высокого-напряжения, обеспечивая переход системы в состояние-без напряжения и обеспечивая безопасность последующих операций.

 

 

Система аккумуляторных батарей является энергетическим ядром транспортных средств на новых источниках энергии и играет роль, аналогичную топливному баку в традиционных бензиновых автомобилях, но с гораздо большей технологической сложностью и требованиями безопасности.

 

Силовой аккумуляторный блок обычно состоит из аккумуляторных модулей, системы сбора информации о аккумуляторе, блока управления аккумулятором (BMU), высоковольтного предохранительного ящика и структурного корпуса.

 

Аккумуляторный отсек устанавливается в нижней части кузова автомобиля и должен обладать высокой прочностью, ударопрочностью, пыле- и водостойкостью, а степень защиты обычно достигает IP67.

 

В структуре соединения внутренней батареи широко используются медные сплошные шины и электрические шины для сильноточных соединений между отдельными элементами и модулями, обеспечивая хорошую постоянную проводимость и термическую стабильность аккумуляторной системы.

 

 

Система управления аккумулятором является основной системой контроля безопасности и управления сроком службы аккумуляторной батареи. Его основные функции включают мониторинг напряжения, тока и температуры; оценка SOC/SOH; контроль заряда и разряда; термоменеджмент; и диагностика неисправностей.

 

BMS собирает в реальном времени-данные от отдельных элементов и модулей для достижения динамического баланса и защиты аккумуляторной системы, а также обменивается данными с системой управления транспортным средством через сеть CAN.

 

В приложениях с высокой-мощностью система BMS (система управления аккумулятором) часто включает в себя сильноточные контакты и сильноточные разъемы, чтобы удовлетворить требования частых-циклов включения/выключения и работы с высокой-нагрузкой.

 

 

Высоковольтный предохранительный блок-, установленный на положительных и отрицательных выходных клеммах аккумуляторной батареи, является первой линией защиты высоковольтной-системы. Его основные компоненты включают главный контактор, контактор предварительной-зарядки, датчик тока и резистор предварительной-зарядки.

 

Во время-подключения автомобиля система предварительной-зарядки заряжает высоковольтные-конденсаторы, используя методы-ограничения тока, чтобы предотвратить воздействие на систему мгновенных импульсных токов. Только после того, как система подтвердит, что условия безопасности соблюдены, главный контактор замкнется, обеспечивая подачу полного тока.

 

 

Система распределения электроэнергии высокого-напряжения отвечает за рациональное распределение энергии аккумуляторной батареи между различными блоками нагрузки высокого-напряжения, служа "центральным узлом" системы высокого-автомобиля.

 

В структуре распределения электроэнергии несколько распределений высокого-напряжения обычно достигаются с использованием электрических шин, электрических шин или медных шин, чтобы обеспечить высокую надежность и требования к прохождению большого тока-.

 

Для трехфазных приводных систем также используется трехфазная шинная структура, позволяющая улучшить использование пространства и стабильность системы.

 

 

Система управления двигателем состоит из преобразователя постоянного тока в постоянный и контроллера двигателя, отвечающего за преобразование высокого-в-напряжения и управление приводом двигателя. Модуль постоянного/постоянного тока преобразует постоянный ток высокого-напряжения в стабильный источник питания низкого-напряжения для питания низковольтной-системы автомобиля.

 

Приводной двигатель обычно представляет собой синхронный двигатель с постоянными магнитами, и его производительность напрямую определяет выходную мощность автомобиля, характеристики ускорения и энергоэффективность.

 

Между двигателем и контроллером структура соединения больших-токов также опирается на соединители шин и систему шин для эффективного соединения.

 

 

Система зарядки транспортных средств на новых источниках энергии включает четыре формы: быстрая зарядка постоянным током, медленная зарядка переменным током, источник питания 12 В и рекуперативное торможение.

 

Зарядные пути постоянного и переменного тока безопасно передают внешнюю электрическую энергию аккумулятору через высоковольтные соединительные кабели и систему шин.

 

Во время зарядки и восстановления энергии возможности стабильного и надежного контроля напряжения Power Bar, BusBar и BusBar имеют решающее значение для обеспечения эффективности и безопасности системы.
 

 

В транспортных средствах на новых источниках энергии используются-электрические системы кондиционирования воздуха высокого напряжения. Охлаждение достигается с помощью электрического компрессора, а нагрев в основном достигается с помощью электрического нагревателя PTC.

 

Эта система питается напрямую от аккумулятора, а ее эффективность работы и управление энергопотреблением напрямую влияют на запас хода автомобиля.

 

 

Основные технологические характеристики транспортных средств на новой энергии заключаются в высоком напряжении, электрификации и системной интеграции. От аккумулятора и системы распределения питания высокого-напряжения до приводного двигателя — все ключевые компоненты работают в условиях высокого напряжения и сильного тока.

 

В этой системе шинная система и решения для сильноточных соединений играют незаменимую роль. Будь то изготовленные по индивидуальному заказу шины, предоставляемыемедная шинаили сильноточные-разъемы, предназначенные для сценариев с высоким-напряжением, их надежность напрямую влияет на безопасность и производительность автомобиля.

 

Таким образом, при проектировании, производстве и обслуживании новых энергетических транспортных средств глубокое понимание структуры высоковольтной системы и функций ключевых компонентов имеет основополагающее значение для обеспечения безопасности продукции и долгосрочной-надежной работы.