Les voitures hybrides et les voitures purement électriques comportent des composants haute tension. Dans les véhicules électriques purs, les composants directement connectés à la batterie de puissance sont des composants haute tension, qui sont principalement répartis au bas de la voiture et dans l'habitacle avant.
Les composants haute tension comprennent principalement une batterie ou une pile à combustible, un système de gestion de batterie (BMS), un moteur électrique, une unité de commande de moteur (MCU), une unité de distribution d'énergie (PDU), un compresseur de climatisation électrique, un convertisseur DC/DC. , chargeur embarqué (OBC), chargeur EV, prise de charge, chauffage PTC et faisceaux de câbles haute tension, etc. Ces composants constituent le système haute tension de l'ensemble du véhicule, dont la batterie d'alimentation, le moteur électrique et Les contrôleurs de moteur sont les trois principaux composants de la nouvelle énergie véhicules.
1. Batterie et système de gestion de batterie (BMS)
Contrairement aux voitures à carburant traditionnelles, les voitures entièrement électriques sont alimentées uniquement par l’électricité et non par le moteur. L’investissement dans les véhicules électriques à batterie est essentiel pour réduire les émissions à long terme. Par conséquent, afin d’éviter les impacts catastrophiques du changement climatique et de réduire la pollution de l’environnement, le développement des véhicules électriques est activement soutenu par le gouvernement et les États.
Les systèmes de batteries actuels pour voitures électriques ont généralement des tensions de fonctionnement comprises entre 200 et 600 volts. Et son courant de sortie peut atteindre 500A. La capacité de la batterie affecte directement le kilométrage parcouru des véhicules électriques et a également un impact sur l’efficacité et le temps de charge.
À l’heure actuelle, les batteries lithium-ion dominent les marchés mondiaux. Limitées par la technologie actuelle des batteries, la plupart des voitures électriques utilisent des batteries lithium-ion. Parallèlement, afin de réduire le rayonnement électromagnétique généré par les composants haute tension, les systèmes haute tension des véhicules électriques adoptent une conception de blindage.
Le système de gestion de batterie (BMS), également appelé contrôleur de batterie, est le composant essentiel de la gestion et de la protection de la batterie. Sa fonction est d'assurer l'utilisation sûre et fiable des batteries EV, de contrôler la charge et la décharge des batteries et de signaler les paramètres de base et les informations de diagnostic de panne à l'unité de commande du véhicule (VCU).
Batterie Tesla
2. Moteur électrique et unité de commande de moteur (MCU)
Le moteur électrique convertit l’énergie électrique de la batterie en énergie mécanique pour propulser la voiture. Il a un rendement de travail plus élevé (plus de 85 %) par rapport aux véhicules à carburant qui convertissent l'énergie chimique de la combustion du carburant en énergie mécanique. Par conséquent, par rapport aux véhicules traditionnels, le taux d’utilisation de l’énergie des véhicules électriques est plus élevé. Dans une large mesure, cela peut réduire le gaspillage des ressources.
Le contrôleur de moteur est un dispositif qui contrôle la transmission d'énergie entre la batterie et le moteur d'entraînement. Ses principales fonctions comprennent le contrôle du régime de ralenti du véhicule, la marche avant du véhicule (moteur tournant dans le sens avant), la marche arrière du véhicule (rotation inverse du moteur), la conversion DC/AC, etc. Il convertit le courant continu haute tension en courant alternatif et effectue le signal interaction avec d'autres modules de la voiture électrique pour obtenir un contrôle affectif du moteur d'entraînement.
3. Unité de distribution d'énergie (PDU)
Le boîtier de distribution d'énergie est un dispositif permettant de distribuer l'énergie haute tension de l'ensemble du véhicule, similaire à la boîte à fusibles électriques du système de circuit basse tension. Il est composé de nombreux relais et fusibles haute tension, avec des puces associées à l'intérieur, pour réaliser la communication des signaux et assurer la sécurité de l'électricité haute tension.
Il distribue l'alimentation de la batterie haute tension aux équipements électriques haute tension tels que le contrôleur de moteur, le moteur d'entraînement, le compresseur de climatisation électrique, le chauffage PTC et le convertisseur DC-DC. Dans le même temps, le courant de charge haute tension importé du port de charge AC ou DC est distribué à la batterie afin de charger la batterie.
4. Frais à bord (OBC)
OBC est un appareil qui convertit le courant alternatif en courant continu. Étant donné que la batterie est une alimentation en courant continu haute tension, lorsque vous utilisez du courant alternatif pour la charge, le courant alternatif ne peut pas être directement stocké par la batterie. Par conséquent, un dispositif OBC est nécessaire pour convertir la haute tension AC en DC afin de charger la batterie.
5. DC/DC
DC/DC est un appareil qui convertit le courant continu haute tension en courant continu basse tension. Il n'y a pas de moteur dans les voitures électriques et la source d'électricité pour l'ensemble du véhicule n'est plus constituée de générateurs et de batteries de stockage, mais de blocs de batteries d'alimentation et de batteries de stockage. Comme l'équipement électrique des véhicules électriques est généralement alimenté en basse tension 12 V ou 24 V, un dispositif DC/DC est nécessaire pour convertir la haute tension CC en basse tension CC, afin de maintenir l'équilibre de la consommation électrique de l'ensemble du véhicule.
Certains DC/DC sont des conversions haute tension en haute tension, pour faciliter 1) la charge rapide, 2) la connexion aux bornes de recharge standards, 3) la fiabilité du BMS.
6. Compresseur électrique AC
Compresseur scroll électriquepour le climatiseur de voiture électrique est principalement composé d'une volute mobile, d'une volute fixe, d'un support, d'un mécanisme anti-rotation, d'un mécanisme flexible radial, d'un moteur électrique et d'une partie de commande électrique de l'onduleur. C'est le cœur du système de climatisation des véhicules électriques. Il présente les avantages d'une structure simple, d'un faible bruit, d'un poids léger, d'un fonctionnement stable et d'un rendement élevé.
7. Chauffage PTC
La source de chaleur du système CVC traditionnel des véhicules provient de la chaleur du liquide de refroidissement introduit dans le moteur après refroidissement, ce qui n'existe pas dans les véhicules à énergie nouvelle. Un appareil de chauffage spécial est donc nécessaire. L'appareil est appelé chauffage PTC. Lorsque la température ambiante est suffisamment basse, la batterie a besoin d’une certaine quantité de chaleur pour fonctionner normalement. À ce stade, le chauffage PTC est utilisé pour préchauffer la batterie.
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8. Câbles haute tension
Le faisceau de câbles haute tension relie les différents composants du système haute tension en tant que moyen de transmission de puissance haute tension. Différent du système de faisceaux de câbles basse tension, ces faisceaux de câbles sont équipés d'électricité haute tension, ce qui affecte grandement la stabilité du système haute tension du véhicule. La sécurité du faisceau de câbles haute tension doit être prise en compte lors de la conception et de l’exploitation des voitures électriques.
