欢迎访问EV之家首页!

       

EV之家
统一服务热线

4001128258

EV之家
EV之家
当前位置:首页 » 养车用车 » 新能源汽车基本故障诊断策略(六)连载

新能源汽车基本故障诊断策略(六)连载

2019-08-22 浏览次数:1,436 次 新能源汽车维修技术

有人说,既然插电式混合动力汽车和纯电动汽车上有动力电池,那就没必要再装传统汽车的12V低压蓄电池,你认为他说得对吗?

1.新能源汽车12V电源系统与传统汽车的区别

传统燃油汽车的电源是蓄电池和发电机,发动机未起动或起动时由蓄电池供电,起动以后则由发电机供电,同时为蓄电池充电。

电动汽车的电源分为主电源和辅助电源。主电源为驱动汽车行驶的高压电源;辅助电源(低压的铅蓄电池)是为车载各种仪表、控制系统供电的直流低压电源。电动汽车电源模块是整个系统稳定运行的保障。电源的可靠性对于整个系统的性能起着至关重要的作用。电动汽车设计和选择电源时要考虑配电方案、布局、搭铁回路等,以实现对负载良好的供电,达到高电压调整精度、低噪声,同时避免系统中电路之间的干扰、振荡以及过热等问题的出现。以北汽电动汽车为例,辅助电源DC/DC模块框图,

传统燃油汽车的交流发电机利用发动机的旋转发电,发出的电能提供给用电器并为蓄电池充电。混合动力汽车及电动汽车采用DC/DC转换器之后,可省去交流发电机。电动汽车的动力电池容量很大。因此,以动力电池为电源,能够利用DC/DC转换器为低压蓄电池充电,从而可以省去原来的交流发电机,如图所示。

传统燃油汽车,当发动机转速低时,如果同时使用空调、音响及车灯等,有时“电池的电量会用尽”。即使发动机仍在运行,有些条件下(如用电器全开)也会出现电力不足现象。而混合动力汽车和电动汽车使用动力电池和DC/DC转换器,便可不必考虑发动机的转速而使用电力。

混合动力汽车和电动汽车理论上可以省去低压蓄电池,但实际上还是将其保留,这样做主要有两个原因:一是保留低压蓄电池更能够降低车辆的成本,二是确保电源的冗余度。

蓄电池能在短时间内向空调、刮水器及车灯等释放大电流。如果省去蓄电池而将高压动力电池的电力用于空调及刮水器等,DC/DC转换器的尺寸势必就要增大,从而使整车成本增加,蓄电池价格便宜,因此,目前将蓄电池取消在成本上没有优势。

蓄电池还具有确保向辅助类电器供电的冗余度的作用。DC/DC转换器出现故障停止供电时,如果没有蓄电池,辅助类电器就会立即停止运行。如夜间车灯不亮、雨天刮水器停止运行等,将会影响驾驶。如果有蓄电池,便能够将汽车就近开到家里或者工厂。

部分混合动力车型,发动机保留了发电机,低压电器系统由12V蓄电池、DC/DC和发电机三个电源共同提供,如图1-1-5所示是比亚迪秦的低压电源系统。

2.DC/DC转换器的功能与工作原理

1)DC/DC转换器的功能

如前所述,DC/DC转换器是新能源汽车一个非常重要的部件。DC/DC到底是什么呢?将一个不受控制的输入直流电压转换成为另一个受控的输出直流电压,称为DC/DC转换。目前,DC/DC转换器在计算机、航空、航天、水下航行器、汽车、通信及电视等领域得到了广泛的应用,同时这些应用也促进了DC/DC转换技术的进一步发展。

DC/DC转换器在汽车上的应用可以这么理解,在传统的燃油汽车中,发动机装上发电机给车上的设备供电,那么新能源汽车中的DC/DC转换器就是取代了传统燃油汽车中的发电机,将动力电池的高压直流电转化为整车低压12V直流电,给整车用电系统供电及为铅酸蓄电池充电。

(1)在纯电模式下,DC/DC转换器的功能替代了传统燃油汽车挂接在发动机上的12V发电机,和蓄电池并联给各用电器提供低压电源。DC/DC转换器在高压(500V)输入端接触器吸合后便开始工作,输出电压标称13.5V。
(2)发动机原地起动,发电机发出13.5V直流电,经过DC/DC升压转换成500V直流电给动力电池包充电。如图1-1-8所示是DC/DC转换器的控制原理框图。


2)DC/DC转换器的类型

目前,在新能源汽车中DC/DC转换器有三种类型:

(1)高低压转换器(辅助功率模块)
此模块主要作用是取代传统燃油汽车的12V发电机,在混合动力车辆中,发动机输出的动力直接驱动高压继电器直接给电池系统补充电力,传统的12V用电负荷就完全依靠DC/DC供给,功率范围从1~2.2kW。
(2)12V电压稳定器
12V电压稳定器主要用在部分起停(start-stop)系统,在起动中避免电压波动对一些敏感的负载造成影响或损坏,例如用户可见的负载,车内照明、收音机和显示屏等,电压稳压器的功率等级随着用电器负荷而定,一般是200~400W。

3.新能源汽车12V蓄电池的特点

1)12V低压蓄电池的特点与类型
无论是传统汽车、混合动力汽车,还是纯电动汽车,都离不开蓄电池。蓄电池是将化学能直接转化成电能的一种装置,并且可以通过可逆的化学反应实现再充电。蓄电池已有100多年的历史,广泛用作燃油汽车的起动动力电源。蓄电池也是成熟的电动汽车动力电源,它可靠性好、原材料易得、价格便宜;比功率也基本上能满足电动汽车的动力性要求。但蓄电池有两大缺点:一是比能量低,所占的质量和体积太大,且一次充电行驶里程较短;另一个是使用寿命短,使用成本高。以常见的铅酸蓄电池为例,采用填满海绵状铅的铅基板栅(又称格子体)作负极,填满二氧化铅的铅基板栅作正极,并用密度1.26~1.33g/mL的稀硫酸作电解质。铅酸蓄电池在放电时,金属铅是负极,发生氧化反应,生成硫酸铅;二氧化铅是正极。

发生还原反应,生成硫酸铅。铅酸蓄电池能反复充电、放电,在用直流电充电时,两极分别生成单质铅和二氧化铅。移去电源后,又恢复到放电前的状态,组成化学电池。常见的蓄电池单体电压是2V,可以由一个或多个单体构成电池组。如汽车上用的蓄电池(俗称电瓶)是6个铅酸蓄电池单体串联成的12V电池组。

常用的12V蓄电池主要分为四类,分别为普通蓄电池、干荷蓄电池、湿荷蓄电池和免维护蓄电池,而目前为止汽车上使用的基本都是免维护电池。

行业交流请扫下方微信

分享到:0
|热门推送

QQ咨询

微信

咨询电话

4001128258

QQ咨询

发送短信

拨打电话

联系我们

X

扫一扫,即刻进行对话