Tanto los coches híbridos como los eléctricos puros tienen componentes de alto voltaje. En los vehículos eléctricos puros, los componentes conectados directamente a la batería de potencia son componentes de alto voltaje, que se distribuyen principalmente en la parte inferior del automóvil y en la cabina delantera.
Los componentes de alto voltaje incluyen principalmente paquete de batería o pila de combustible, sistema de gestión de batería (BMS), motor eléctrico, unidad de control del motor (MCU), unidad de distribución de energía (PDU), compresor eléctrico de aire acondicionado, convertidor CC/CC. , cargador de a bordo (OBC), cargador de vehículos eléctricos, toma de carga, calentador PTC y mazos de cables de alto voltaje, etc. Estos componentes constituyen el sistema de alto voltaje de todo el vehículo, del cual la batería de alimentación, el motor eléctrico y El controlador del motor son los tres componentes principales de la nueva energía. vehículos.
1. Paquete de baterías y sistema de gestión de baterías (BMS)
A diferencia de los coches de combustible tradicionales, los coches totalmente eléctricos funcionan únicamente con electricidad, no con el motor. La inversión en vehículos eléctricos de batería es fundamental para reducir las emisiones a largo plazo. Por lo tanto, para evitar los impactos catastróficos del cambio climático y reducir la contaminación ambiental, el gobierno y los estados apoyan activamente el desarrollo de vehículos eléctricos.
Los sistemas de baterías actuales para coches eléctricos suelen tener voltajes de funcionamiento de 200 a 600 voltios. Y su corriente de salida puede alcanzar los 500A. La capacidad de la batería afecta directamente el kilometraje de conducción de los vehículos eléctricos y también tiene un impacto en la eficiencia y el tiempo de carga.
En la actualidad, las baterías de iones de litio dominan los mercados a nivel mundial. Limitados por la tecnología de baterías actual, la mayoría de los automóviles eléctricos utilizan baterías de iones de litio. Mientras tanto, para reducir la radiación electromagnética generada por los componentes de alto voltaje, los sistemas de alto voltaje de los vehículos eléctricos adoptan un diseño de blindaje.
El sistema de gestión de baterías (BMS), también llamado controlador de baterías, es el componente central de la gestión y protección de las baterías. Su función es garantizar el uso seguro y confiable de las baterías de vehículos eléctricos, controlar la carga y descarga de los paquetes de baterías e informar los parámetros básicos y la información de diagnóstico de fallas a la unidad de control del vehículo (VCU).
Paquete de baterías Tesla
2. Motor eléctrico y unidad de control del motor (MCU)
El motor eléctrico convierte la energía eléctrica de la batería en energía mecánica para impulsar el coche. Tiene una mayor eficiencia de trabajo (más del 85%) en comparación con los vehículos de combustible que convierten la energía química de la combustión del combustible en energía mecánica. Por lo tanto, en comparación con los vehículos tradicionales, la tasa de utilización de energía de los vehículos eléctricos es mayor. En gran medida, puede reducir el desperdicio de recursos.
El controlador del motor es un dispositivo que controla la transmisión de energía entre la batería y el motor de accionamiento. Sus funciones principales incluyen control de velocidad de ralentí del vehículo, avance del vehículo (motor girando hacia adelante), marcha atrás del vehículo (rotación inversa del motor), conversión CC/CA, etc. Convierte corriente continua de alto voltaje en corriente alterna y realiza señales Interacción con otros módulos del coche eléctrico para lograr un control afectivo del motor de accionamiento.
3. Unidad de distribución de energía (PDU)
La caja de distribución de energía es un dispositivo para distribuir la energía de alto voltaje de todo el vehículo, similar a la caja de fusibles eléctricos en el sistema de circuito de bajo voltaje. Está compuesto por muchos relés y fusibles de alto voltaje, con chips relacionados en su interior, para realizar la comunicación de señales y garantizar la seguridad de la electricidad de alto voltaje.
Distribuye la energía de la batería de alto voltaje a equipos eléctricos de alto voltaje, como el controlador del motor, el motor de accionamiento, el compresor de aire acondicionado eléctrico, el calentador PTC y el convertidor CC-CC. Al mismo tiempo, la corriente de carga de alto voltaje importada desde el puerto de carga de CA o CC se distribuye a la batería para cargar el paquete de baterías.
4. Cargo a Bordo (OBC)
OBC es un dispositivo que convierte corriente alterna en corriente continua. Debido a que el paquete de baterías es una fuente de alimentación de corriente continua de alto voltaje, cuando se usa corriente alterna para cargar, el paquete de baterías no puede almacenar directamente la corriente alterna. Por lo tanto, se requiere un dispositivo OBC para convertir el alto voltaje de CA a CC para cargar la batería.
5. CC/CC
DC/DC es un dispositivo que convierte corriente continua de alto voltaje en corriente continua de bajo voltaje. Los coches eléctricos no tienen motor y la fuente de electricidad para todo el vehículo ya no son los generadores ni las baterías de almacenamiento, sino los paquetes de baterías y los acumuladores. Como el equipo eléctrico de los vehículos eléctricos suele funcionar con 12 V o 24 V de bajo voltaje, se requiere un dispositivo CC/CC para convertir CC de alto voltaje en CC de bajo voltaje, a fin de mantener el equilibrio del consumo de energía de todo el vehículo.
Algunos DC/DC son conversiones de alto voltaje a alto voltaje, para facilitar 1) la carga rápida, 2) la conexión a estaciones de carga estándar, 3) la confiabilidad del BMS.
6. Compresor de CA eléctrico
Compresor scroll eléctricoEl aire acondicionado para automóviles eléctricos se compone principalmente de una espiral móvil, una espiral fija, un soporte, un mecanismo antirrotación, un mecanismo radial flexible, un motor eléctrico y una pieza de control eléctrico del inversor. Es el núcleo del sistema de aire acondicionado de los vehículos eléctricos. Tiene las ventajas de una estructura simple, bajo nivel de ruido, peso ligero, funcionamiento estable y alta eficiencia.
7. Calentador PTC
La fuente de calor del sistema HVAC de vehículos tradicional proviene del calor del refrigerante introducido en el motor después del enfriamiento, que no existe en los vehículos de nueva energía. Por lo tanto, se requiere un dispositivo de calefacción especial. El dispositivo se denomina calentador PTC. Cuando la temperatura ambiente es lo suficientemente baja, la batería necesita cierta cantidad de calor para funcionar normalmente. En este momento, se utiliza el calentador PTC para precalentar el paquete de baterías.
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8. Cables de alto voltaje
El mazo de cables de alto voltaje conecta los distintos componentes del sistema de alto voltaje como medio para la transmisión de energía de alto voltaje. A diferencia del sistema de mazo de cables de bajo voltaje, estos mazos de cables están equipados con electricidad de alto voltaje, lo que afecta en gran medida la estabilidad del sistema de alto voltaje del vehículo. Se debe tener en cuenta la seguridad del mazo de cables de alto voltaje al diseñar y operar los automóviles eléctricos.
