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帶你了解純電動汽車高壓電氣係統

2019年（nián）03月23日（rì） 08:37:03 瀏覽量（liàng）： 文章來源（yuán）：線束中國

>>>> 引 言
      純電動汽車是以動力電池為能（néng）源，其電氣（qì）係統包括高壓電氣係統、低壓電氣係統及 CAN 通訊信息網絡（luò）係統。本文粗淺的介紹高壓電氣係統的組成及其發展趨勢。
>>>> 高壓電氣係統的組成
      在純電動汽車上，高壓（yā）電氣係統主要是負責啟動、行駛、充放電、空調動力等。主要包括電池係統、動力總成、高壓電控係統、充電係統、高壓設備，及其線束係統。
純電動汽車高壓電氣係統
      電池（chí）係（xì）統
      動（dòng）力電池 PACK 總成：電動汽車（chē）的“心髒”，為整車所有係統提供（gòng）能源。當（dāng）電量消耗後，也需要給他進行充（chōng）電。動力電池為高壓直流電，其工作電壓一般為 100~400V，輸出電流可達到 300A。三元鋰電池是目前的主流。
一般來說，電動汽車動力電池 PACK 由以下（xià）幾個部分構成（chéng）：動力電池模組， 結構係統，電氣係統、熱管理（lǐ）係統（tǒng），電池管理係統（BMS）。
      動力（lì）總成
      電動（dòng）汽車的（de）動力總成主（zhǔ）要（yào）由驅動電機與電機控製器（MCU）共（gòng）同組成。
      電機控製器 MCU：將高壓（yā）直流電轉為交流電，並與整車控（kòng）製器及其（qí）他模塊進行信號交互，實現對驅動電機的有效（xiào）控製。
      驅（qū）動電機：按照電機控製器的指令，將電能轉化為機械能，輸出給車輛的（de）傳動係統。同（tóng）時，也可以將行駛中產生的機械能（如製（zhì）動效能），轉化為電能，通過車載（zǎi）充電器輸送給動力電池。當前主流驅動電機是永磁同步電機（jī）和三相交流異步電（diàn）機（特斯（sī）拉）。
      高壓電控（kòng）係統（tǒng）
      高壓（yā）配電（diàn）盒（PDU）：整車高壓電的一個電源分配的（de）裝置，類似於低壓電路係統中的電器保險盒。
      維修（xiū）開關（guān）：介於動力電池和 PDU 之（zhī）間，當維修動力電池時，使用它（tā）可以進行整車高壓電的（de）切斷，確保維修安全。通常也會集成在 PDU 上
      電壓轉換器（DC/DC）：將動力電池的高壓直流電轉化為整車用電器需要的低壓直流電，供給蓄電池，以能（néng）夠保持整車用電平衡。
      車（chē）載充電（diàn）器（OBC）：將交流電轉為（wéi）直流電的裝置（zhì）。
      受整車布置的影響，越來越多車型趨向（xiàng）於將 DC/DC 與 OBC 整合為二（èr）合一控製器（qì），甚至（zhì）將 PDU、DC/DC 與 OBC 整合為三合（hé）一控製器。
      充電係統（tǒng）
      快充口：輸入高壓直流電，可以直接通過 PDU 給動力電池充電（diàn）。
      慢充口：輸入高壓（yā）交流電，需要經過（guò） OBC 進行轉化後，再通過 PDU 給動力電池充電（diàn）。
      高壓設備（bèi）
      電動汽車上的電動設備主要包括轉向助力係統、製動係統、電動空調和（hé）電加熱設備。
      轉（zhuǎn）向助力係統：由變頻驅動器和轉（zhuǎn）向助（zhù）力油泵組成（chéng），協助車輛轉動方（fāng）向盤， 減輕人駕駛（shǐ）車輛的負擔。
      製動係統：由變頻驅動器和電動空壓機組成，給製（zhì）動係（xì）統、懸掛係統提供壓縮空氣，實現製動功能。
      電空調壓縮機和 PTC 加熱器：為了（le）調節車（chē）輛內部空間溫度，電（diàn）動汽車上設置冷暖空調或者空調配 PTC 加熱。空調和加熱器是（shì）電動汽車上的用電大戶。
      線束係統
      電動汽車電氣係統（tǒng）上各個部件（jiàn）通過線束相連，既有高壓線束也有低壓線束。
      高（gāo）壓線束是高壓電源傳輸的媒介，可以看作是電氣係統（tǒng）的“大動脈血管”，將動力電池係統“心髒”—動力電池的動力不斷輸送到各個需要的部件中。
      低壓（yā）線束則（zé）可以看（kàn）作電氣係統的“神經網絡”和“毛細血管”，除了滿足傳統燃油汽車線束（shù）的功能之外，還負責強電控製（zhì）單元模塊（kuài）功能實現。
>>>> 高 壓（yā） 電 氣 係 統 發（fā） 展 趨 勢
      電動汽車的（de）係統（tǒng）高（gāo）壓電氣係統正逐漸向著集成化、模塊化（huà）發展，逐（zhú）漸衍生出了電動汽車“三大件”：電池係統、動力總成、高壓（yā）電控。
      1、高壓電控的集成（chéng）化
      特點：成本降（jiàng）低、空間節省（shěng）、高壓線束減少、可靠性增強。
      2、驅動係統的集成化
      特（tè）點：結構緊湊、可靠（kào）性高、成本低、效率高。
      3、高壓電氣係統總集（jí）成（chéng）
      特點：成本降低、集成度（dù）高、電效率高（gāo）、簡化生產工藝。
      4、電（diàn）池係（xì）統性能的提升
      特點：安全、能量密度提高（gāo）、功率密度提升、SOC 精度提升、循（xún）環壽命提升（shēng）。
      動（dòng）力電池關鍵材料國產化進程（chéng）加快（kuài），性能指標穩步提升，成本明顯降低;單體、電池包、BMS 等方麵的安全技術研究全麵推進。
      性能：磷酸（suān）鐵鋰動力電池單體比能量最高達到 150Wh/kg，三元鋰電池單體比能（néng）量最高可（kě）達到 230Wh/kg;
      成本：動（dòng）力（lì）電池整體呈（chéng）下（xià）降趨勢，動力電池係統成本一降至（zhì） 2 元/瓦時（shí）以下（xià）; 產能：我國動力（lì）電池產能達到 100GWh。
      趨勢（shì）：CATL、比亞迪、國軒等動力電池電芯生產企業通過自主生產、注資、合資等方式逐步向上遊（yóu）材料產（chǎn）業鏈延（yán）伸。

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