电动汽车高压控制器的作用
❶ 电动汽车高压系统的组成部件与功能介绍
最近好多朋友在公众号后台留言希望了解一下高压部分的内容,经过一周的各种查文献资料再结合之前的一些项目经历,大概整理了一下。个人经验,有不对的地方,请帮忙指正。本文主要介绍组成电动汽车的各个高压部件及其作用。
在电动汽车上,整车带有高压电的零部件有动力电池,驱动电机,高压配电箱(PDU),电动压缩机,DC/DC,OBC,PTC,高压线束等,这些部件组成了整车的高压系统,其中动力电池,驱动电机,高压控制系统为纯电动汽车上的三大核心部件。
与传统的燃油车不同,新能源电动车的整车动力来源是动力电池,而不是发动机。因为,纯电动汽车直接使用电能,不需传统燃油车一样,将燃料燃烧,将产生的排放物排进大气,也因此,为了减少环境污染,新能源汽车的发展是国家积极扶持的。
动力电池的电压一般为100~400V的高压,其输出电流能够达到300A。动力电池的容量的大小直接影响到整车的续航里程,同时也直接影响到充电时间与充电效率。目前锂离子动力电池是主流,受目前技术的影响,当前绝大部的汽车均采用锂离子动力电池。
电机控制器MCU将高压直流电转为交流电,并与整车上其他模块进行信号交互,实现对驱动电机的有效控制。
驱动电机将电能转化为机械能,驱动汽车行驶。与传统燃油车的发动机将燃料燃烧的化学能转为机械能不同,其工作效率更高,能达到85%以上,故相比传统汽车,其能量利用率更高,能够减少资源的浪费。
高压配电盒是整车高压电的一个电源分配的装置,类似于低压电路系统中的电器保险盒。高压保险盒PDU(Power Distribution Unit)是由很多高压继电器,高压保险丝组成,它内部还有相关的芯片,以便同相关模块实现信号通信,确保整车高压用电安全。
OBC(On Board Charge)是一个将交流电转为直流电的装置。因为电池包是一个高压直流电源,当使用交流电进行充电的时候,交流电不能直接被电池包进行电量储存,因此需要OBC装置,将高压交流电转为高压直流电,从而给动力电池进行充电。
在新能源汽车上,DC/DC是一个将高压直流电转为低压直流电的装置。新能源汽车上没有发动机,整车用电的来源也不再是发电机和蓄电池,而是动力电池和蓄电池。由于整车用电器的额定电压是低压,因此需要DC/DC装置来将高压直流电转为低压直流电,这样才能够保持整车用电平衡。
受整车布置的影响,现在很多车将OBC和DC/DC两个部件合为一个部件,这个部件通常称为二合一控制器,它的作用实际上就是OBC与DC/DC两个部件的功能的组合。
传统车的压缩机是通过压缩机电磁离合器的吸合,促使发动机带动压缩机运转。电动车没有发动机,它的压缩机是通过高压电源直接驱动的。为了与传统车的压缩机区别,这里将电动车上的空调压缩机称为电动压缩机。
传统车上空调暖风系统的热源是引入发动机冷却后的冷却液的热量,这个在新能源车上是不存在的,因此需要专门的制热装置,这个装置被称为空调PTC。PTC(Positive Temperature Coefficient)的作用就是制热。当低温的时候,电池包需要一定的热量才能正常工作,这时候需要电池包PTC给电池包进行预热。
高压线束将高压系统上各个部件相连,作为高压电源传输的媒介。区别于低压线束系统,这些线束均带有高压电,对整车的高压系统的稳定允许影响很大。高压线束设计的安全性是我们主要考虑的。
以上就是电动车的高压系统的组成,为加深理解,看完了请做以下思考:
思考:以上各个零部件之间是如何进行关联的?其高压电是如何进行流向的,高低压电是怎样进行转化的?
❷ 新能源汽车高压电控总成的作用
【太平洋汽车网】新能源汽车高压电控总成的作用是通过对接触器的控制来实现将高压电池的高压直流电供给整车高压电器,以及接收车载充电器或非车载充电器的直流电来给高压电池充电,同时含有其他辅助检测功能,如电流检测、漏电检测等。
高压系统的组成在电动汽车上,整车带有高压电的零部件有动力电池,驱动电机,高压配电箱(PDU),电动压缩机,DC/DC,OBC,PTC,高压线束等,这些部件组成了整车的高压系统,其中动力电池,驱动电机,高压控制系统为纯电动汽车上的三大核心部件。
1.电池包与动力电池管理系统BMS与传统的燃油车不同,新能源电动车的整车动力来源是动力电池,而不是发动机。因为,纯电动汽车直接使用电能,不需传统燃油车一样,将燃料燃烧,将产生的排放物排进大气,也因此,为了减少环境污染,新能源汽车的发展是国家积极扶持的。
动力电池的电压一般为100~400V的高压,其输出电流能够达到300A。动力电池的容量的大小直接影响到整车的续航里程,同时也直接影响到充电时间与充电效率。目前锂离子动力电池是主流,受目前技术的影响,当前绝大部的汽车均采用锂离子动力电池。
特斯拉电池包:
2.驱动电机与电机控制器MCU电机控制器MCU将高压直流电转为交流电,并与整车上其他模块进行信号交互,实现对驱动电机的有效控制。
驱动电机将电能转化为机械能,驱动汽车行驶。与传统燃油车的发动机将燃料燃烧的化学能转为机械能不同,其工作效率更高,能达到85%以上,故相比传统汽车,其能量利用率更高,能够减少资源的浪费。
3.高压配电盒(PDU)高压配电盒是整车高压电的一个电源分配的装置,类似于低压电路系统中的电器保险盒。高压保险盒PDU(PowerDistributionUnit)是由很多高压继电器,高压保险丝组成,它内部还有相关的芯片,以便同相关模块实现信号通信,确保整车高压用电安全。
某品牌的高压配电盒:
4.车载充电器OBCOBC(OnBoardCharge)是一个将交流电转为直流电的装置。因为电池包是一个高压直流电源,当使用交流电进行充电的时候,交流电不能直接被电池包进行电量储存,因此需要OBC装置,将高压交流电转为高压直流电,从而给动力电池进行充电。
5.DC/DC在新能源汽车上,DC/DC是一个将高压直流电转为低压直流电的装置。新能源汽车上没有发动机,整车用电的来源也不再是发电机和蓄电池,而是动力电池和蓄电池。
(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)
❸ 新能源汽车电控系统的作用是什么
【太平洋汽车网】新能源汽车电控系统的主要作用是控制电机输出扭矩,使车辆行驶,整个电控系统与燃油车的发动机和发动机控制器相当。控制器的能量来源于高压电池组(高压直流,一般300-400v),电机控制器内部通过控制芯片、驱动电路和IGBT等,对不同电机采用不同的控制算法,将直流电转换成交流电,然后输出给电机,再使电机产生扭矩。
满格电新能源汽修2021-10-2517:32关注电控系统,如单纯指电机控制器,其主要作用是控制电机输出扭矩,使车辆行驶,整个电控系统与燃油车的发动机和发动机控制器相当。
控制器的能量来源于高压电池组(高压直流,一般300-400v),电机控制器内部通过控制芯片、驱动电路和IGBT等,对不同电机采用不同的控制算法,将直流电转换成交流电,然后输出给电机,再使电机产生扭矩。
系统框图如下:IGBT的作用是什么?
IGBT主要用于能量转换和传输,广泛应用于新能源汽车、智能电网、航空航天和通讯等领域。
IGBT的全名为:绝缘栅双极晶体管,是一种在新能源汽车上应用极为广泛的半导体。半导体是什么?良好的金属的导电性叫做导体、塑料、陶瓷、木材的导电性差,称为绝缘体。在导体和绝缘体之间,半导体是导电性能。
IGBT是一种由控制电路控制、是否导电的半导体。例如控制电路指示为通,那么IGBT就是导体,电流通过,如果控制电路指示为断,则IGBT就是绝缘体,电流断开。IGBT可以很容易地将输入的直流电流转换为交流电,只需通过脉宽调制即可转换为频率。充电桩从电网中接出的电流是标准的220伏交流电,而特斯拉电动汽车的电池充电则要求用直流电充电,这就要求IGBT将交流电变成直流电,并把电压提高到电动车需要的400伏的电压上,才能给7000节18650电池充电。IGBT的性能直接决定了电动车的充电效率和充电速度。
IGBT导通时,可承受数十至数百安培的电流,而断开时,可承受数百至数千伏的电压,而IGBT在大电流电压下,也可有极高的开关速度,每秒可达一万次。所以IGBT的好与坏,就直接决定了电动车的加速速度,最高速度是多少,电耗高低,能不能秒级起跑,能不能平滑变速,能不能稳定地停车,性能全靠IGBT。
IGBT是能量转换和传输的核心器件,其它电动汽车如高铁也大量使用IGBT,一辆高速铁路上要用近200个IGBT芯片,IGBT很贵,一块进口三菱的IGBT芯片IGBT很贵,IGBT控制芯片价值15万左右。用大约150块IGBT芯片的特斯拉Model3上,除了电池之外,这也是最昂贵的部件,占总成本的20%以上。
IGBT市场基本上被国外的英飞凌、三菱等公司垄断,中国有自主知识产权,做的比较好的是比亚迪。
(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)
❹ 新能源汽车整车控制器作用是什么
新能源汽车整车控制器负责汽车的正常行驶、制动能量回馈、整车发动机及动力电池的能量管理、网络管理、故障诊断及处理、车辆状态监控等,从而保证整车在较好的动力性、较高经济性及可靠性状态下正常稳定的工作。可以说整车控制器性能的优劣直接决定了新能源汽车整车性能的好坏,起到了中流砥柱的作用。
一、电机控制器的概述根据GB/T 18488.1-2001《电动汽车用电机及其控制器技术条件》对电机控制器的定义,电机控制器就是控制主牵引电源与电机之间能量传输的装置、是由外界控制信号接口电路、电机控制电路和驱动电路组成。
电机、驱动器和电机控制器作为电动汽车的主要部件,在电动汽车整车系统中起着非常重要的作用,其相关领域的研究具有重要的理论意义和现实意义。
二、电机控制器的原理电机控制器作为整个制动系统的控制中心,它由逆变器和控制器两部分组成。逆变器接收电池输送过来的直流电电能,逆变成三相交流电给汽车电机提供电源。控制器接受电机转速等信号反馈到仪表,当发生制动或者加速行为时,控制器控制变频器频率的升降,从而达到加速或者减速的目的。
三、电机控制器的分类:
1、直流电机驱动系统电机控制器一般采用脉宽调制(PWM)斩波控制方式,
2、交流感应电机驱动系统电机控制器采用PWM方式实现高压直流到三相交流的电源变换,采用变频调速 方式实现电机调速,采用矢量控制或直 接转矩控制策略实现电机转矩控制的快速响应。
3、交流永磁电机驱动系统包括正弦波永磁同步电机驱动系统和梯形波无刷直流电机驱动系统,其中正弦波永磁同步电机控制器采用PWM方式实现高压直流到三相 交流的电源变换,采用变频调速方式实现电机调速;梯形波无刷直流 电机控制通常采用“弱磁调速”方式实现电机的控制。由于正弦波永磁同步电机驱动系统低速转矩脉动小且高速恒功率区调速更稳定,
4、开关磁阻电机驱动系统开关磁阻电机驱动系统的电机控制一般采 用模糊滑模控制方法。
(图/文/摄: 问答叫兽) 问界M5 传祺GS8 AION V 玛奇朵DHT PHEV 拿铁DHT 高合HiPhi X @2019
❺ 新能源汽车电机控制器的作用是什么
【太平洋汽车网】电机控制器的功能是根据档位、油门、刹车等指令,将动力蓄电池所存储的电能转化为驱动电机所需的电能,来控制电动车辆的启动运行、进退速度、爬坡力度等行驶状态,或者将帮助电动车辆刹车,并将部分刹车能量存储到动力蓄电池中。
从定义上来讲,依据GB/T18488.1-2015《电动汽车用驱动电机系统第1部分:技术条件》,电机控制器:控制动力电源与驱动电机之间能量传输的装置,由控制信号接口电路、驱动电机控制电路和驱动电路组成。
从功能上来讲,新能源电动汽车控制器将新能源电动汽车动力电池的直流电转换成驱动电机的交流电,通过通讯系统与整车控制器进行通讯,控制车辆所需的速度和动力。
从外往内分析,第一步:从外观看,电机控制器就是一个铝盒子,一个低压连接器,一个两个孔组成的高压母线连接器,一个三个孔组成的与电机相连的三相连接器(多合一连接器没有三相连接器),一个或者多个透气阀和两个水道进出水口。铝盒子上面,一般设计有两个盖板,其中一个大盖板,一个接线盖板,大盖板可以将控制器完全打开,接线盖板,是接控制器母线连接器和三相连接器时使用。以奥迪e-tron三合一动力总成为例:1为低压连接器,2为高压母线连接器接口,3为防水透气阀。
低压连接器:包括电机控制器的低压电源和低压信号:低压电源,乘用车以12V为常用,商用车以24V为常用,与车辆小蓄电池相连;CAN信号,包括整车CAN与内部CAN网络,一般有两路或更多;旋变信号:与电机的旋转变压器相连接,负责检测电机的转速,旋转变压器装在电机端;部分DI和DO,根据不同的客户需求进行预留。
高压母线连接器:与动力电池相连。
防水透气阀:防止控制器内形成水汽和结露等。
内部主要包括:三相铜排、母线铜排,铜排支撑架,三相和母线接线支架,EMC滤波板,母线电容,控制板,驱动板,转接板,IGBT,电流传感器,EMC磁环和放电电阻等。
三相铜排、母线铜排,铜排支撑架,三相和母线接线支架,EMC磁环和EMC滤波板;现在更多的将三相铜排、母线铜排,铜排支撑架,三相和母线接线支架,EMC磁环和EMC滤波板组成一个模组,有利于自动化生产,即使不用自动化生产线也能提高工人的装配进度。
母线电容,控制板,驱动板,转接板,IGBT和放电电阻;有些电机控制器会将控制板、驱动板、转接板和放电电阻做在一起,或者将转接板与控制板做成一个板,如特斯拉Model3整个电控只有一块板。
(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)
❻ 请问电动车控制器作用是什么
通俗来说,电动车控制器就相当于电动车的大脑,用来控制电动车电机的启动、运行、进退、速度、停止以及电动车的其它电子器件的核心控制器件,是电动车上最重要的部件,所以说电动车控制器作用重大。
电动车控制器中最好的品牌就是高标电动车控制器了,高标科技是行业领航者,有着100多项专利、30多项发明专利,掌握着最为核心和先进的技术,其电动车控制器产品占据了32%的市场份额,是当之无愧的行业第一品牌。
❼ 纯电动汽车高压电器和控制器的基本作用
纯电动汽车高压电气和控制器的一个基本作用,这个应该是可以控制它的一个运转,所以这个应该是必须要在一个运行,这样的话才能够娶到一个更好的一个做
❽ 比亚迪E6新能源汽车高压控制盒的主要作用是
控制电源,保护电路安全。比亚迪E6是比亚迪自主研发的一款纯电动的新能源汽车,它兼容了SUV和MPV的设计理念,是一款性能良好的跨界车。它的高压控制盒总成具有异常检测功能,结构简单,可靠性高,安全性好,用户可方便自行进行异常检测。其结高压控制盒的作用:控制控制器主电源线的联通或断开,有助于保护电路的安全。构和传统的继电器一样,一个线圈一个常开开关,用小电流控制大电流。
❾ 新能源汽车电控的作用是什么
【太平洋汽车网】新能源汽车电控的作用是控制电机输出扭矩,使车辆行驶,整个电控系统与燃油车的发动机和发动机控制器相当。控制器的能量来源于高压电池组(高压直流,一般300-400v),电机控制器内部通过控制芯片、驱动电路和IGBT等,对不同电机采用不同的控制算法,将直流电转换成交流电,然后输出给电机,再使电机产生扭矩。
新能源汽车电控系统的组成电控技术不是因新能源汽车而出现的,在传统燃油车上,电子控制系统(ECU)也同样重要,它直接负责车辆的信号接收、分析以及作出指令判断。而这项技术在应用到了新能源汽车上后,整车电子控制系统需要承担的责任也将更加复杂,而所谓的电气化架构也因为电控系统的模块增多而成为一家车企核心的技术手段。
做为整台车的总控制台,高效、稳定以及提高车辆综合性能,是电控系统在新能源汽车中承担的重要责任。相比于传统燃油车,汽车在转向电气化后增加了电池组、驱动电机、变速箱(减速器)、动能回收系统等等,而如果再加上自动驾驶和增程式系统的话,电控系统所要承担的责任就更多了,所以在传统燃油车上使用的“单一电子控制器”目前也变成了“车辆中央电子控制器”,从名称上也能够看出电控对于新能源汽车的重要意义。
如果说电机和电池技术决定了一台电动车的硬件价值,那电控则直接决定了车辆的软件处理能力,并且也将帮助电机和电池发挥出最大的硬件潜能。觉得可以用一句话来形容电控的重要性:如果一辆优秀的新能源汽车并非全部来源于电控的好坏,那么一辆糟糕的新能源汽车的原罪可能就是因为电控。
目前一台状态并不算好的新能源车应该包括了续航能力差,最高时速低,驱动系统反应慢等问题,而这其中任何一个状况都和电控系统有着必然的联系。以续航这件事来说,当把所有问题怪罪于车辆电池好坏和容量大小的时候,往往忽视了电控在其中扮演的重要角色。
新能源汽车上的电子控制系统又会被在细分为多个子系统,包括电机控制单元,电池控制单元,动能回收系统以及整车高低压转换系统等等。目前市场中新能源汽车被分为了插电式混合动力、纯电动以及燃料电池系统,三类车型在电池与电机方面属于共性的核心技术,而电控系统则会因为驱动方式的不同而不同,当然其中包含的子系统也有所不同。
(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)
❿ 新能源汽车高压控制盒的作用是什么
【太平洋汽车网】高压控制盒总成具有异常检测功能,结构简单,可靠性高,安全性好,用户可方便自行进行异常检测。控制控制器主电源线的联通或断开,有助于保护电路和控制器的安全。
一种新能源汽车高压控制盒总成的制作方法文档序号:13023907导航:X技术>最新专利>车辆装置的制造及其改造技术本实用新型属于新能源汽车高压系统设计的技术领域,特别涉及一种新能源汽车高压控制盒总成。
目前,由于新能源汽车结构中存在很多高压用电器件,因此,普遍采用高压控制盒总成完成车辆高压电源的分配。
以往采用的高压控制盒总成普遍存在如下缺陷:
1、与高压线束的连接方式多为螺栓固定,导致线束拆装步骤繁琐、耗时较长;
2、不具备高压系统连接状态检测功能及开盖检测功能,维护人员有与高压电直接接触的可能性,存在一定的安全隐患;
3、高压线束的屏蔽层需要装配工人手动压接至高压总控箱的外壳,整机的屏蔽性能无法保证;
4、整机防水性能需靠装配工人将格兰头拧紧,整机防水性能无法保证;
5、高压继电器缺少相应的续流二极管,使得高压继电器在切断时缺少保护,对高压继电器的寿命及线路上的三极管等元器件存在一定影响;
6、对高压部分和壳体等低压部分缺少保护,在车辆发生碰撞时有高低压接触的风险。
技术实现要素:本实用新型的目的就在于针对上述现有技术的不足,提供一种新能源汽车高压控制盒总成。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:一种新能源汽车高压控制盒总成,包括高压继电器
1、续流二极管
2、微动开关
3、低压连接器
4、高压母排
5、壳体
6、高压连接器7和熔断器8;所述壳体6底部设有固定高压继电器1的凸台;所述微动开关3安装在壳体6的内侧壁上;所述高压连接器7和低压连接器4安装在壳体6外侧壁上;所述高压继电器。
(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)