電動汽車動力電池的高壓作用
⑴ 新能源汽車的高壓系統一般由那些組成
在電動汽車上,整車帶有高壓電的零部件有動力電池,驅動電機,高壓配電箱(PDU),電動壓縮機,DC/DC,OBC,PTC,高壓線束等,這些部件組成了整車的高壓系統,其中動力電池,驅動電機,高壓控制系統為純電動汽車上的三大核心部件。
1. 電池包與動力電池管理系統BMS
與傳統的燃油車不同,新能源電動車的整車動力來源是動力電池,而不是發動機。因為,純電動汽車直接使用電能,不需傳統燃油車一樣,將燃料燃燒,將產生的排放物排進大氣,也因此,為了減少環境污染,新能源汽車的發展是國家積極扶持的。
動力電池的電壓一般為100~400V的高壓,其輸出電流能夠達到300A。動力電池的容量的大小直接影響到整車的續航里程,同時也直接影響到充電時間與充電效率。目前鋰離子動力電池是主流,受目前技術的影響,當前絕大部的汽車均採用鋰離子動力電池。
圖1 特斯拉電池包
2. 驅動電機與電機控制器MCU
電機控制器MCU將高壓直流電轉為交流電,並與整車上其他模塊進行信號交互,實現對驅動電機的有效控制。
驅動電機將電能轉化為機械能,驅動汽車行駛。與傳統燃油車的發動機將燃料燃燒的化學能轉為機械能不同,其工作效率更高,能達到85%以上,故相比傳統汽車,其能量利用率更高,能夠減少資源的浪費。
3. 高壓配電盒(PDU)
高壓配電盒是整車高壓電的一個電源分配的裝置,類似於低壓電路系統中的電器保險盒。高壓保險盒PDU(Power Distribution Unit)是由很多高壓繼電器,高壓保險絲組成,它內部還有相關的晶元,以便同相關模塊實現信號通信,確保整車高壓用電安全。
圖2 某品牌的高壓配電盒
4. 車載充電器OBC
OBC(On Board Charge)是一個將交流電轉為直流電的裝置。因為電池包是一個高壓直流電源,當使用交流電進行充電的時候,交流電不能直接被電池包進行電量儲存,因此需要OBC裝置,將高壓交流電轉為高壓直流電,從而給動力電池進行充電。
5. DC/DC
在新能源汽車上,DC/DC是一個將高壓直流電轉為低壓直流電的裝置。新能源汽車上沒有發動機,整車用電的來源也不再是發電機和蓄電池,而是動力電池和蓄電池。由於整車用電器的額定電壓是低壓,因此需要DC/DC裝置來將高壓直流電轉為低壓直流電,這樣才能夠保持整車用電平衡。
圖3 某品牌的DC/DC裝置
6. OBC與DC/DC二合一控制器
受整車布置的影響,現在很多車將OBC和DC/DC兩個部件合為一個部件,這個部件通常稱為二合一控制器,它的作用實際上就是OBC與DC/DC兩個部件的功能的組合。
7. 電動壓縮機
傳統車的壓縮機是通過壓縮機電磁離合器的吸合,促使發動機帶動壓縮機運轉。電動車沒有發動機,它的壓縮機是通過高壓電源直接驅動的。為了與傳統車的壓縮機區別,這里將電動車上的空調壓縮機稱為電動壓縮機。
8. PTC加熱器
傳統車上空調暖風系統的熱源是引入發動機冷卻後的冷卻液的熱量,這個在新能源車上是不存在的,因此需要專門的制熱裝置,這個裝置被稱為空調PTC。PTC(Positive Temperature Coefficient)的作用就是制熱。當低溫的時候,電池包需要一定的熱量才能正常工作,這時候需要電池包PTC給電池包進行預熱。
9. 高壓線束
高壓線束將高壓系統上各個部件相連,作為高壓電源傳輸的媒介。區別於低壓線束系統,這些線束均帶有高壓電,對整車的高壓系統的穩定允許影響很大。高壓線束設計的安全性是我們主要考慮的。
⑵ 純電動汽車的高壓設備有哪些,各自的作用
優點
節約能源。就汽車本身而言,電機和高壓輸電的效率比內燃機要高得多。至於發電,正如馬斯克所說,發電使用的燃氣輪機和蒸氣輪機擁有比汽油機更高的效率,因此更為節能。
成本低。目前市面上主流的電動汽車百公里電耗均低於20度。如此計算,電耗遠低於同級別汽油車。更何況,現在還有峰谷電價,可以在夜間用谷電充電,成本更低
污染小。相對於汽油車產生的大量氮氧化物和二氧化硫,電動汽車可以說完全零污染。唯一的污染產生於發電過程,不過這可以在發電廠集中處理,進而危害更小
行駛質感好。電動機的雜訊遠小於汽油機和柴油機。因此行駛起來更安靜。據說,當你背對一輛低速行駛過來的特斯拉時,你都感覺不到它的聲音。
中低速性能強勁。由於電動機的特性(低轉速時有較大的扭矩輸出),電動汽車在中低速,尤其是60km以下的動力性能比同級別汽油車強勁的多。更強的中低速性能更適合城市道路,尤其是起步,快速超車等。
結構簡單。由於不需要布置復雜的油路和發動機等器件,電動汽車的結構普遍簡單,有利於增大汽車內部空間。尤其是特斯拉,甚至空出了前部發動機艙作為前備箱。
其他功能優勢。大多數電動汽車都有能量回收功能,可以在減速時使用電機進行發電,將汽車具有的動能重新回收為電能,進而達到節能的效果。再比如,通過安裝輪邊電機,可以使四個車輪都可以獨立產生動力,進而免去了差速器等元件。
缺點
充電設施不完備。目前,除了北上廣深等大城市之外,其他的二三線中小城市幾乎沒有可以正常使用的充電樁。因此充電十分不方便。有條件的電動汽車用戶都會爭取在自家安裝充電樁,但會遇到小區物業等方面的阻力。好在國家放開了充電樁建設限制,更多的企業開始投入建設。
續航里程焦慮。目前除了特斯拉和長程版比亞迪e6續航里程超過400公里以外,其他的電動汽車都不超過300公里,甚至普遍在200公里及以下。這個續航里程城市代步足夠,但是稍遠一點的長途就不行了。雖然國家已經在京滬高速等幾條高速公路上建設了一系列充電站,但是這些充電站遠遠滿足不了要求。更糟糕的是,一旦開啟了車上的空調,加熱等設備,電池電量還會進一步減少。
高速性能差。與中低速相反,電動機在高轉速下扭矩會大幅度下降。這導致大多數電動車在80千米以上時速時性能不如同級別汽油車。表現在提速上,大多數電動汽車0-50km提速都低於5s,但是百公里加速在12秒以上。更糟糕的是,速度越高,耗能越高。比如比亞迪e6在時速60km勻速行駛時續航里程高達371km,而時速100km勻速行駛時續航里程僅有252千米。
車體沉重。由於電池的能量密度遠小於汽油(50升汽油相當於2700千克鋰電池的能量),因此大多數電動汽車車體都比同級別汽油車沉重。比如特斯拉重達2.1噸,比亞迪e6重2.3噸。這使得電動汽車行駛較為笨重,而且談不上什麼越野性能
電池壽命短,安全性較差。鋰電池在較多次充放電後都會有滿電電量衰減的情況。比亞迪的磷酸鐵鋰電池在充放電4000次後滿電電量還有新電池的80%,這已經是很好的數值了。特斯拉的三元聚合物鋰電池的壽命要遠短於比亞迪的鐵電池。另外,現代鋰電池的耐熱耐撞擊能力都比較差,一旦出現事故,很容易自燃。典型的就是近幾年頻發的特斯拉自燃事故和比亞迪5.26車禍。再加上電動汽車的碰撞測試安全標准還不完善,因此電動汽車還談不上絕對安全。
⑶ 純電動新能源汽車上的高壓控制盒內超級電容作用
提供電能,動力電池中的電能不足以維持車輛運行的時候,超級電容就會輔助電池維持車輛運行
⑷ 純電動汽車的高壓四大件分別是什麼
1. 電池包與動力電池管理系統BMS
與傳統的燃油車不同,新能源電動車的整車動力來源是動力電池,而不是發動機。因為,純電動汽車直接使用電能,不需傳統燃油車一樣,將燃料燃燒,將產生的排放物排進大氣,也因此,為了減少環境污染,新能源汽車的發展是國家積極扶持的。
動力電池的電壓一般為100~400V的高壓,其輸出電流能夠達到300A。動力電池的容量的大小直接影響到整車的續航里程,同時也直接影響到充電時間與充電效率。目前鋰離子動力電池是主流,受目前技術的影響,當前絕大部的汽車均採用鋰離子動力電池。
2. 驅動電機與電機控制器MCU
電機控制器MCU將高壓直流電轉為交流電,並與整車上其他模塊進行信號交互,實現對驅動電機的有效控制。
驅動電機將電能轉化為機械能,驅動汽車行駛。與傳統燃油車的發動機將燃料燃燒的化學能轉為機械能不同,其工作效率更高,能達到85%以上,故相比傳統汽車,其能量利用率更高,能夠減少資源的浪費。
3. 高壓配電盒(PDU)
高壓配電盒是整車高壓電的一個電源分配的裝置,類似於低壓電路系統中的電器保險盒。高壓保險盒PDU(Power Distribution Unit)是由很多高壓繼電器,高壓保險絲組成,它內部還有相關的晶元,以便同相關模塊實現信號通信,確保整車高壓用電安全。
4. 車載充電器OBC
OBC(On Board Charge)是一個將交流電轉為直流電的裝置。因為電池包是一個高壓直流電源,當使用交流電進行充電的時候,交流電不能直接被電池包進行電量儲存,因此需要OBC裝置,將高壓交流電轉為高壓直流電,從而給動力電池進行充電。
5. DC/DC
在新能源汽車上,DC/DC是一個將高壓直流電轉為低壓直流電的裝置。新能源汽車上沒有發動機,整車用電的來源也不再是發電機和蓄電池,而是動力電池和蓄電池。由於整車用電器的額定電壓是低壓,因此需要DC/DC裝置來將高壓直流電轉為低壓直流電,這樣才能夠保持整車用電平衡。
望採納
⑸ 為什麼純電動汽車的電機用高壓動力電池,而車內電器卻用普通12V的
因為動力電池驅動汽車電動機,起動,加速時需要大功率來實現,而低壓電氣系統就是我們常說的12V電瓶,它通常用於汽車低功率系統,
⑹ 新能源汽車電壓高和低有什麼區別
這個是有區別的,一般電動汽車分為高壓平台和低壓平台,高壓平台一般要達到380V-600V,主要是動力電池直接供電,主要作用是用來驅動整車電機,提供動力;低壓平台主要是12V或者24V或者48V,主要是小電瓶供電,主要為車上的燈啊娛樂設施等供電。一般高壓平台通過DCDC轉化後給低壓平台充電。
高壓平台也分380V偏低和540V偏高電壓平台,電壓越高線束可以細一點,節約成本且絕緣要求低一點。
希望對你有幫助。
⑺ 電動汽車動力電池BMS作用
bms,也就是電池管理系統;顧名思義,也就是管理電池的一個器件(系統的承載需要硬體+軟體)。就像一個管家一樣,作為一個管家,你要知道你要做什麼,怎麼做,為什麼這么做,聽誰的?。
BMS可以分為2部分;大腦部分【主控(控制繼電器閉合斷開,檢測高壓,檢測電流,電池絕緣部分)】,手腳部分【從控,(主要採集每一串電池的溫度,電壓)】
所以BMS要知道電池的身體狀況,如電壓,溫度,這些信息怎麼獲取?通過一個叫採集模塊的東西去檢測,也就是通過從控,從控將採集到的信息反饋回來給主控,將這些信息進行梳理,匯總,做2部分處理,第1:將匯總的信息,根據電池廠家提供的表格,將電池當前可以使用的功率上報給車輛的大腦(整車控制器VCU),由他去處理車輛的驅動功率,直觀體現在駕駛者的開車速度上。第2:將採集到的信息,包括從控和主控,整理後通過特定的形式發送到駕駛者看到的儀表上,包括剩餘電量,故障信息等。
以上的放電的。
充電狀態下,BMS負責和充電樁去溝通,就像是建立友誼一樣,根據特定的交流暗號,你一句我一句,確認在無故障的情況下,進行充電,時刻監測電池和車輛的狀態,直到充滿位置。
以上都是正常情況。
當BMS監測到電池或從控/主控出現故障的時候,就會及時告訴車輛大腦,並發信息到儀表上面,然後BMS根據車輛大腦的指令執行操作,包括斷開繼電器(也就是停止動力輸出或停止充電)。
BMS的功能就是管理,然後任何管理都是根據電池廠家的要求和車輛廠家的要求來執行,BMS並不會自作主張去處理,所有的輸出都是有根有據。
核心價值觀就是在合適的范圍內(保證健康),最大限度的將電池的性能完美展示。
⑻ 動力電池的作用
動力電池的作用是接收和儲存由車載充電機、發電機、制動能量回收裝置或外置充電裝置提供的高壓直流電,並且為電動汽車提供高壓直流電。
⑼ 電動汽車高壓配電箱有什麼作用,快來看
新能源汽車在國家政策的大力支持下得到迅猛發展。[1]通常在大功率的整車電力下運行,電壓高達700VDC以上,電流高達400A,對高壓配電系統的設計及高壓零組件的選用有巨大挑戰。從整車空間、整車架構的復雜度及成本考慮,業界廣泛採用集中式高壓電氣系統架構配電。高壓動力電源直接進入高壓配電盒後根據系統的需要分配到系統高壓電氣產品,對如何保證整個高壓系統及其各個電器設備的安全性、系統絕緣、電磁干擾及屏蔽、密封及耐振動等具有很高的要求。
1、產品結構緊湊、體積小,便於在車上安裝;
2、採用國際主流部件,保證穩定運行,提高系統安全性。
3、產品滿足車輛振動和防護的要求,能適應惡劣工作環境;
4、產品安裝和檢修容易, 維護保養方便。
(一)主要功能在以下幾點得以實現:
1、採用鑄鋁外殼和接插件,防護等級達到IP67
2、具有電流、電壓採集功能;
3、對高壓連接狀態、絕緣狀態進行實時監控;
4、對高壓安全進行管理,有過流、過壓、過溫保護功能;
5、對高壓配電進行管理,實現對各路輸出分別控制;
6、車輛發生碰撞和翻車時,有切斷高壓功能;
7、具備CAN通訊功能,實時交換數據。
(二)期望
解決整車集成的技術難題,先進的智能診斷和電能管理。
增進電氣系統安全性能,增進高壓配電系統可靠性。
⑽ 新能源汽車動力電池有什麼作用
驅動電動機的作用是將電源的電能轉化為能,通過傳動裝置或直接驅動車輪和工作裝置。目前電動汽車上廣泛採用直流串激電動機,這種電機具有"軟"的機械特性,與汽車的行駛特性非常相符。