「優能工程師」告訴你比亞迪E6純電動汽車動力系統的結構及原理

2020-12-15 騰訊網

比亞迪E6純電動汽車使用磷酸鋰鑽鐵電池,200Ah的超大 電池容量使車輛在綜合工況下續駛裡程超過300km,每100km的 能耗在21度(1度=1kWh)以內,每100km的加速時間為10s,最高 年速可達160km/h以上。車輛充電比較方便,快充可以使用充電 站的380V充電樁充電,慢充可需220V民用交流電源,慢充6~8 小時可充滿電池。更多新能源乾貨知識,在「優能工程師」,由易到難,由淺入深,全方位學習,維信館主。

比亞迪E6純電動汽車動力系統的結構

1.比亞迪E6純電動汽車動力系統

比亞迪E6純電動汽車動力系統結構及原理如圖1所示,其主 要由三大模塊組成。

電動車的控制模塊可分為:電機控制器、DC-DC、動力配電箱、主控ECU、擋位控制器、加速踏板、電池管理單元。

電動車的動力模塊有:電動機總成、電池包體總成。

電動車高壓輔助模塊有:車載慢充、漏電保護器、車載充電器、應急開關。

比亞迪E6純電動汽車動力系統結構及原理

2.動力控制系統的工作原理

(1)充電過程

充電站的380V高壓充電樁通過車輛上的充電口,或者220V 市用電源通過車載充電器升壓後輸電給車上的配電箱,配電箱直 接途徑應急開關後對HV電池組充電。在充電過程當中,電源管理 器一直監控著HV電池組的溫度和電壓,如果發現HV電池組內部 某單體溫度或電壓過高,就會切斷配電箱給HV電池組的供電。

(2)放電過程

HV電池組在電源管理器和漏電保護器的監控下,通過應急開關輸電給配電箱,配電箱根據車輛的實際用電情況分配電量。一 部分電量流向電機控制器,另一部分電量流向DC-DC交換器。主 控ECU根據駕駛員操作信息(接收加速踏板角度傳感器和擋位控 制器的信號)控制著電機控制器的工作,電機控制器主要控制流向 電機的電量大小,以及控制電機正反轉來驅動車輛前進或後退。 另一部分從配電箱流向DC-DC交換器的電量,經過DC-DC交換 器將高壓直流電轉化為低壓直流電,為車輛電動液壓助力轉向系 統提供42V的電源,同時還為整車用電設備提供12V的電源。

3.動力系統各部件的作用

(1)電機控制器:負責控制電機的前進、倒退、維持電動車的正常運轉,關鍵零部件為IGBT。IGBT實際為大電容,目的是為了控制電流的工作,保證能夠按照我們的意願輸岀合適的電流參數。

(2)DC-DC:負責將330V高壓直流轉低壓提供給車載低壓用電設備,如蓄電池、EPS等。

(3)動力配電箱:通過配電箱對電池包體中巨大的能量進行控制,相當於一個大型的電閘,通過繼電器的吸合來控制電流通斷,將電流進行分流等。關鍵零部件為繼電器,為了控制如此大的電流 通過整車,需要通過幾個繼電器的並聯工作,這也為繼電器工作一致性和可靠性提岀了苛刻的要求。

(4)電池管理單元:也稱為電源管理器系統(Battery Management System,簡稱BMS)是電動汽車電池系統的參數 測試及控制裝置,具有安全預警與控制、剩餘電量估算與指示、充放電能量管理與過程控制、信息處理與通訊等主要功能。

(5)動力電機:動力電機根據冷卻形式分風冷和水冷,根據結構分為直流有刷電機和直流無刷電機以及交流電機。該車使用的 電機為交流無刷電機,通過採集電機旋變信號進行工作。

(6)動力總成(電池包):動力總成做為提供整車動力能源的設備;根據電池種類的不同可分為鋰電池、鐐氫電池和鉛酸類 電池。

(7)車載慢充:車載慢充系統需要提升低壓轉高壓的轉化效率。需要注意的是使用家用插座為電動車充電時,也需要考慮插 座及線路的承受能力,需要額定電流10A的單項220V插座,如果 採用一些偽劣產品的插座,也可能導致充電插座燒毀、線路燒熔 等安全隱患。

(8)漏電保護器:通過將一端和負極相連,一端對車身連接,檢測電流和電壓值,一旦發現有超出限制的電流和電壓,則發出報 警,並切斷控制模塊,保證用電安全動力蓄電池系統洩露電流量不 超過2mA(E6車型);整車絕緣電阻值應大於100Q/V(E6車型)。

(9)擋位控制器:用來控制電動車前進、後退、停車等動作的部件,由於電動車與傳統燃油車的控制方式不同,故擋位控制類 似自動擋。

(10)主控ECU:接受各高壓監控系統發岀的信號,並加以判斷,控制冷卻系統、制動系統、車速裡程等。

(11)加速踏板:通過控制電流大小,從而控制電機轉速。

(12)車載充電口:車載充電可分為快充和慢充,為了保證充電迅速高效,使用特定的充電口進行充電,充電時需要保證整車防 水密封性要求,並且能夠保證車載充電器能夠承受瞬時大電流的充電過程。

(13)應急開關:通常設計為人工操作的安全開關,一般設計在電池的正員極近端,保證通過人工操作應急開關能夠在緊急情況 下將電池電壓封閉。

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