И гибридные автомобили, и чистые электромобили имеют компоненты высокого напряжения. В чисто электрических транспортных средствах компоненты, непосредственно подключенные к аккумуляторной батарее, представляют собой компоненты высокого напряжения, которые в основном расположены в нижней части автомобиля и в передней кабине.
Высоковольтные компоненты в основном включают аккумуляторную батарею или топливный элемент, систему управления аккумулятором (BMS), электродвигатель, блок управления двигателем (MCU), блок распределения мощности (PDU), электрический компрессор кондиционера, преобразователь постоянного/постоянного тока. , бортовое зарядное устройство (OBC), зарядное устройство для электромобилей, зарядная розетка, PTC-нагреватель, высоковольтные жгуты проводов и т. д. Эти компоненты составляют высоковольтную систему всего автомобиля, в которую входят силовой аккумулятор, электродвигатель и Контроллер двигателя — три основных компонента новой энергетики транспортные средства.
1. Аккумуляторная батарея и система управления батареями (BMS).
В отличие от традиционных автомобилей, работающих на топливе, полностью электрические автомобили питаются исключительно электричеством, а не двигателем. Инвестиции в аккумуляторные электромобили необходимы для сокращения выбросов в долгосрочной перспективе. Поэтому, чтобы избежать катастрофических последствий изменения климата и снизить загрязнение окружающей среды, развитие электромобилей активно поддерживается правительством и штатами.
Современные аккумуляторные системы для электромобилей обычно имеют рабочее напряжение 200–600 вольт. И его выходной ток может достигать 500А. Емкость аккумулятора напрямую влияет на пробег электромобиля, а также на эффективность и время зарядки.
В настоящее время литий-ионные аккумуляторы доминируют на мировых рынках. Ограниченные современной технологией аккумуляторов, большинство электромобилей используют литий-ионные аккумуляторы. Между тем, чтобы уменьшить электромагнитное излучение, генерируемое высоковольтными компонентами, в системах высокого напряжения электромобилей применяется конструкция экранирования.
Система управления батареями (BMS), также называемая контроллером батарей, является основным компонентом управления батареями и их защиты. Его функция состоит в том, чтобы обеспечить безопасное и надежное использование аккумуляторов электромобилей, контролировать зарядку и разрядку аккумуляторных блоков, а также передавать основные параметры и информацию о диагностике неисправностей в блок управления автомобилем (VCU).
Аккумулятор Тесла
2. Электродвигатель и блок управления двигателем (MCU).
Электродвигатель преобразует электрическую энергию аккумулятора в механическую энергию, необходимую для движения автомобиля. Он имеет более высокий КПД (более 85%) по сравнению с топливными автомобилями, преобразующими химическую энергию сгорания топлива в механическую энергию. Таким образом, по сравнению с традиционными транспортными средствами, уровень использования энергии у электромобилей выше. В значительной степени это может сократить бесполезную трату ресурсов.
Контроллер двигателя — это устройство, которое управляет передачей энергии между аккумулятором и приводным двигателем. Его основные функции включают в себя управление скоростью холостого хода автомобиля, движение вперед автомобиля (двигатель вращается в прямом направлении), движение назад (вращение двигателя в обратном направлении), преобразование постоянного/переменного тока и т. д. Он преобразует постоянный ток высокого напряжения в переменный ток и передает сигнал. взаимодействие с другими модулями электромобиля для достижения эффективного управления приводом двигателя.
3. Блок распределения питания (БРП)
Распределительная коробка — это устройство для распределения мощности высокого напряжения по всему транспортному средству, аналогичное электрическому блоку предохранителей в системе низковольтной цепи. Он состоит из множества высоковольтных реле и предохранителей с соответствующими микросхемами внутри него для реализации передачи сигналов и обеспечения безопасности электричества высокого напряжения.
Он распределяет энергию аккумулятора высокого напряжения на высоковольтное электрооборудование, такое как контроллер двигателя, приводной двигатель, электрический компрессор кондиционера, нагреватель PTC и преобразователь постоянного тока в постоянный. В то же время зарядный ток высокого напряжения, поступающий из зарядного порта переменного или постоянного тока, распределяется на батарею для зарядки аккумуляторной батареи.
4. Бортовой сбор (OBC)
ОВС – это устройство, преобразующее переменный ток в постоянный. Поскольку аккумуляторный блок представляет собой источник постоянного тока высокого напряжения, при использовании переменного тока для зарядки переменный ток не может накапливаться непосредственно аккумуляторным блоком. Следовательно, требуется устройство OBC для преобразования переменного тока высокого напряжения в постоянный для зарядки аккумулятора.
5. ДК/ДК
DC/DC — это устройство, преобразующее постоянный ток высокого напряжения в постоянный ток низкого напряжения. В электромобилях нет двигателя, а источником электроэнергии для всего автомобиля служат уже не генераторы и аккумуляторные батареи, а силовые аккумуляторные блоки и аккумуляторные батареи. Поскольку электрооборудование электромобилей обычно питается от низкого напряжения 12 В или 24 В, требуется устройство постоянного тока для преобразования постоянного тока высокого напряжения в постоянный ток низкого напряжения, чтобы поддерживать баланс энергопотребления всего транспортного средства.
Некоторые DC/DC преобразуют высокое напряжение в высокое, чтобы облегчить 1) быструю зарядку, 2) подключение к стандартным зарядным станциям, 3) надежность BMS.
6. Электрический компрессор переменного тока.
Электрический спиральный компрессорКондиционер для электромобилей в основном состоит из подвижной спирали, фиксированной спирали, опорного кронштейна, механизма предотвращения вращения, радиального гибкого механизма, электродвигателя и части электрического управления инвертором. Это ядро системы кондиционирования электромобиля. Он имеет такие преимущества, как простая конструкция, низкий уровень шума, легкий вес, стабильная работа и высокая эффективность.
7. ПТК-нагреватель
Источником тепла в традиционной системе отопления, вентиляции и кондиционирования автомобиля является тепло охлаждающей жидкости, подаваемой в двигатель после охлаждения, чего нет в транспортных средствах на новых источниках энергии. Поэтому требуется специальное нагревательное устройство. Устройство называется PTC-нагревателем. Когда температура окружающей среды достаточно низкая, аккумуляторному блоку для нормальной работы требуется определенное количество тепла. В это время нагреватель PTC используется для предварительного нагрева аккумуляторной батареи.
В настоящее время, благодаря быстрым исследованиям и разработкам технологии электронных компрессоров, разрабатываются новые высокоэффективные тепловые насосы, которые используются для обогрева салона автомобиля. Дополнительную информацию о Гучене EAC
спиральный компрессор теплового насоса.
8. Кабели высокого напряжения
Жгут проводов высокого напряжения соединяет различные компоненты высоковольтной системы в качестве средства передачи энергии высокого напряжения. В отличие от низковольтной системы жгутов проводов, эти жгуты проводов оснащены высоковольтным электричеством, что существенно влияет на стабильность высоковольтной системы автомобиля. Безопасность высоковольтной проводки следует учитывать при проектировании и эксплуатации электромобилей.
