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带你了解纯电动汽车高压电气系统

2019年03月23日 08:37:03 浏览量： 文章来源：线束中国

>>>> 引 言
      纯电动汽车是以动力电池为能源  ，其电气系统包括高压电气系统、低压电气系统及 CAN 通讯信息网络系统。本文粗浅的介绍高压电气系统的组成及其生长趋势。
>>>> 高压电气系统的组成
      在纯电动汽车上  ，高压电气系统主要是卖力启动、行驶、充放电、空调动力等。主要包括电池系统、动力总成、高压电控系统、充电系统、高压设备  ，及其线束系统。
纯电动汽车高压电气系统
      电池系统
      动力电池 PACK 总成：电动汽车的“心脏”  ，为整车所有系统提供能源。当电量消耗后  ，也需要给他进行充电。动力电池为高压直流电  ，其事情电压一般为 100~400V  ，输出电流可抵达 300A。三元锂电池是目前的主流。
一般来说  ，电动汽车动力电池 PACK 由以下几个部分组成：动力电池模组  ， 结构系统  ，电气系统、热治理系统  ，电池治理系统（BMS）。
      动力总成
      电动汽车的动力总成主要由驱动电机与电机控制器（MCU）配合组成。
      电机控制器 MCU：将高压直流电转为交流电  ，并与整车控制器及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：凭据电机控制器的指令  ，将电能转化为机械能  ，输出给车辆的传动系统。同时  ，也可以将行驶中爆发的机械能（如制动效能）  ，转化为电能  ，通过车载充电器输送给动力电池。目今主流驱动电机是永磁同步电机和三相交流异步电机（特斯拉）。
      高压电控系统
      高压配电盒（PDU）：整车高压电的一个电源分派的装置  ，类似于低压电路系统中的电器包管盒。
      维修开关：介于动力电池和 PDU 之间  ，当维修动力电池时  ，使用它可以进行整车高压电的切断  ，确保维修宁静。通常也会集成在 PDU 上
      电压转换器（DC/DC）：将动力电池的高压直流电转化为整车用电器需要的低压直流电  ，供应蓄电池  ，以能够坚持整车用电平衡。
      车载充电器（OBC）：将交流电转为直流电的装置。
      受整车安排的影响  ，越来越多车型趋向于将 DC/DC 与 OBC 整合为二合一控制器  ，甚至将 PDU、DC/DC 与 OBC 整合为三合一控制器。
      充电系统
      快充口：输入高压直流电  ，可以直接通过 PDU 给动力电池充电。
      慢充口：输入高压交流电  ，需要经过 OBC 进行转化后  ，再通过 PDU 给动力电池充电。
      高压设备
      电动汽车上的电动设备主要包括转向助力系统、制动系统、电动空和谐电加热设备。
      转向助力系统：由变频驱动器和转向助力油泵组成  ，协助车辆转动偏向盘  ， 减轻人驾驶车辆的担负。
      制动系统：由变频驱动器和电动空压机组成  ，给制动系统、悬挂系统提供压缩空气  ，实现制动功效。
      电空调压缩机和 PTC 加热器：为了调理车辆内部空间温度  ，电动汽车上设置冷暖空调或者空调配 PTC 加热。空和谐加热器是电动汽车上的用电大户。
      线束系统
      电动汽车电气系统上各个部件通过线束相连  ，既有高压线束也有低压线束。
      高压线束是高压电源传输的媒介  ，可以看作是电气系统的“大动脉血管”  ，将动力电池系统“心脏”—动力电池的动力不绝输送到各个需要的部件中。
      低压线束则可以看作电气系统的“神经网络”和“毛细血管”  ，除了满足古板燃油汽车线束的功效之外  ，还卖力强电控制单位模块功效实现。
>>>> 高 压 电 气 系 统 发 展 趋 势
      电动汽车的系统高压电气系统正逐渐向着集成化、模块化生长  ，逐渐衍生出了电动汽车“三大件”：电池系统、动力总成、高压电控。
      1、高压电控的集成化
      特点：本钱降低、空间节省、高压线束减少、可靠性增强。
      2、驱动系统的集成化
      特点：结构紧凑、可靠性高、本钱低、效率高。
      3、高压电气系统总集成
      特点：本钱降低、集成度高、电效率高、简化生产工艺。
      4、电池系统性能的提升
      特点：宁静、能量密度提高、功率密度提升、SOC 精度提升、循环寿命提升。
      动力电池要害质料国产化进程加速  ，性能指标稳步提升  ，本钱明显降低;单体、电池包、BMS 等方面的宁静技术研究全面推进。
      性能：磷酸铁锂动力电池单体比能量最高抵达 150Wh/kg  ，三元锂电池单体比能量最高可抵达 230Wh/kg;
      本钱：动力电池整体呈下降趋势  ，动力电池系统本钱一降至 2 元/瓦时以下; 产能：我国动力电池产能抵达 100GWh。
      趋势：CATL、比亚迪、国轩等动力电池电芯生产企业通过自主生产、注资、合资等方法逐步向上游质料工业链延伸。

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