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新能源汽车电控系统介绍

发布日期:2023-12-19 来源:线束中国 浏览次数:7432
近年来,随着国家新能源汽车推广力度的增大,新能源汽车行业的持续快速发展,我们在日常生活中可以看到越来越多的新能源汽车,新能源汽车已然成为当前的一种时尚。接下来就为大家介绍一下新能源汽车的大脑-电控系统。

1、电控系统的构成

新能源汽车电控系统,狭义上指的是整车控制器,广义上讲,则包括整车控制器、电池管理系统、驱动电机控制器等。


新能源汽车 电控系统组成简图

01. 整车控制器VCU

整车控制器作为电动汽车中央控制单元,是整个控制系统的核心,也是各个子系统的调控中心。

VCU的主要功能是协调管理整车运行状态,包括采集电机及电池状态,采集加速踏板信号、制动踏板信号、执行器及传感器信号,根据驾驶员意图综合分析做出相应判定后,监控下层各部件控制器动作。

整车控制器VCU

02. 驱动电机控制器

电机控制器的作用主要是接收整车控制器的扭矩报文指令,进而控制驱动电机的转速与转动方向。另外,在能量回收过程中,电机控制器还要负责将驱动电机副扭矩产生的交流电进行整流回充给动力电池。



驱动电机控制器
 

03. 电池管理系统

相比前两个控制器,电池管理系统相对比较“年轻”,其主要功能包括:电池物理参数实时监测、在线诊断与报警、充放电与预充控制、均衡管理和热管理等。

2、高压电控系统

在新能源汽车电控系统设计基础上,新能源汽车整车电控系统又分为高压电控系统和低压电控系统两个部分。


高低压电器控制系统

在新能源汽车上,高电压的部件有动力电池、高压配电盒PDU、OBC车载充电机、DC/DC变换器、电动压缩机、高压线束…等,这些部件构成了车辆的高压系统。

其中OBC车载充电机、DC/DC变换器和高压配电盒PDU是新能源汽车的三大核心部件。



 

01. OBC车载充电机

车载充电机(on-board charger;OBC)是固定安装在新能源电动汽车上的充电机,具有为动力电池安全自动充满电的能力,其依据电池管理系统BMS提供的数据,动态调节充电电流与电压参数,执行相应的动作,完成充电过程。

车载充电机由两大部分组成,电源部分和充电机控制主板。

其中,电源部分的主要作用是将单相220V交流电或三相380V交流电转换为动力电池需要的直流电;充电机控制主板主要是对电源部分进行控制、监测、计算、修正、保护以及与外界网络通信等功能,是车载充电机的“中枢大脑”。

目前,国内车载充电机功率主要有3.3KW、6.6KW,其他还有2KW、10KW、20KW和40KW等。
 

02. DC/DC变换器

DC/DC变换器(DC/DC convertor)是将某一直流电源电压转换成任意直流电压的变换器,作为新能源电动汽车高压电控系统中很重要的一部分,它的主要功能是将动力电池输出的高压直流电转换为14V&28V低压直流电,供整车低压电气设备使用以及为小蓄电池充电。

 

03. 高压配电盒

高压配电盒(Power Distbution Unit;PDU)是新能源汽车高压系统中的高压电源分配单元,其由许多高压继电器和高压熔断器组成,内部还内置相关芯片,实现与相关模块的信号通信,保证整车高压用电安全。

在新能源电动汽车上,与高压配电盒相连接的高压部件包括动力电池、OBC车载充电机、DC/DC转换器、电机控制器…等部件。
 

04. 动力电池

新能源电动汽车的动力来源是动力电池,动力电池的电压大多在100Vdc-400Vdc,输出电流可达300A,动力电池的容量影响整车的续航里程,同时也影响充电时间和效率。


动力电池

 3、低压电控系统

新能源电动汽车低压电控系统主要由辅助蓄电池和若干低压电气设备组成。

电动汽车的低压电气设备主要包括灯光系统、仪表系统和娱乐系统等。

目前,低压电气系统通常采用12V/24V直流电源作为整车低压电源,一方面为灯光和雨刮器等常规低压电器供电,另一方面为整车控制器、电机控制系统、电池管理系统以及冷却电动水泵等辅件供电。

 
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