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电动汽车中电池充电机及系统的介绍

来源:安德普电源科技有限公司作者:高频智能充电机发布时间:2019-09-09 17:01

 

任何电动汽车(EV)的根本部件都是电池。蓄电池的设计必需满足车辆运用的电机和充电系统的请求。 这包括物理限制,例如车辆车身内的有效包装以最大化容量。作为电动车重量的供能,设计人员还必需思索电池在车辆中的位置,由于它们会影响电源效率和车辆操控特性(这通常是你经常看到电池放置在车辆底板下的缘由)。以下是EV电池设计中一些标准、平安留意事项和管理系统的概述。
 
电动汽车蓄电池通常由数百个小的、单独的电池组成,这些电池按串联/并联配置排列,以在最终电池组中完成所需的电压和容量。普通电池组由18到30个串联的并联电池组成,以取得所需的电压。一个额定电压为400V的电池组通常有96个系列的电池组。当前车辆的通用额定组电压范围为混合动力/插入式混合动力车辆的100V-200V,电动车辆的400V-800V及更高。这是由于较高的电压允许在相同直径的铜电缆上以较小的损耗传输更多的电力。
 
更高电压的缺陷包括在整个系统中需求更高额定电压的元件。它们还能够避免在车载充电器中运用低电压的直流快速充电站,而无需在车载充电器中参加某品种型的直流直流升压转换器。 另一方面,常见的电池容量范围如下:混合动力汽车:0.5至2kWh;插电式混合动力汽车: 4至20kWh;电动车:30至100kWh或以上。
 
在设计时,电池代表了对平安性的多重应战,也代表了电池内永世存在的高压。在输出接头之前,蓄电池组内部通常有保险丝,通常位于正极和负极。特殊的大电流密封继电器称为接触器,它将内部保险丝衔接到电池自身。
电动汽车充电机
 
关于电动汽车中电池系统的引见
 
接触用具有牺牲接触等特性,以避免由于接触点蚀而增加的电阻。它们通常还包括一个辅助触点,以检测内部焊接,假如接触器在大电流经过时有意或无意地翻开,可能会发作这种状况。接触器线圈电源通常经过HVIL或高压互锁回路,该回路沿高压电缆(通常包含在每个衔接器中)在系统中的一切高压部件之间停止循环,从而使接触器无法接纳电源以关闭。除非一切高压衔接结实地插入电池,否则关闭。
 
预充电接触器在主接触器之前闭合,以允许小电流经过大电阻流入系统。这限制了进入系统中一切大电容器的浪涌电流,并允许电池管理系统在高电流途径完成之前检测短路。通常在主接触器的两侧连续监测隔离,并且假如从高压系统的任一侧到底盘的隔离降低到小于500欧姆/伏,则将发作毛病。
 
特斯拉还在他们的Model 3和更新的电池组中参加了一种新的平安安装,称为火焰保险丝。假如接触器被焊接,该安装能够经过小的烟火装料吹开,这允许它们运用不太巩固的接触器。有时在电池输出端包括放电电阻和接触器,以使系统在关闭后主动放电至平安电压。
 
电池的电池组需求被监测并坚持均衡,电池组中包括特地的电路板来执行这项任务。这些电路板必需包括一个独立的通讯接口,由于每个电路板的接地参考电压将是数百伏,彼此和主BMS(电池管理系统)不同。这些电路板监测每个模块的电压和温度以及模块之间互连的温度。它们还包含一小组电阻来执行均衡任务。
 
电池组内的电池块必需坚持在几毫伏的范围内,以允许最大功率传输进出电池组。由于电池制造中的自然差别,一些电池块的充电或放电速度比其他电池块稍快。为理解决这一问题,在充电过程中,需求停止均衡,以从最高电压块中耗费少量的电源,使其靠近其他块。这些块监控板还提供了额外的电池组平安功用,能够十分准确地监控电池组内的电池温度和互连点。例如,在损坏的电池的状况下,这意味着能够在严重损坏之前发作毛病,以至可能发作火灾。
 
最后,电池管理系统或BMS管理监视和控制电池组各个方面的任务。当前分流器向BMS报告各种信息,包括传入和传出的总电荷。接触器之前和之后的电压丈量允许监测电池组系统电压。接触器控制和节能器电路管理接触器闭合,并在接触器拉入后最小化经过线圈的静态电流。BMS还与块管理板持续通讯,以监控电池电压和温度以及控制均衡。
 
监测整个系统和衔接器温度,以检测衔接器或螺栓松动招致的任何高电阻衔接。系统和包装隔离也会持续遭到监控,其他可能的冗余平安功用也能够被整合。BMS还经过汽车以太网或CAN总线向车辆的其他局部提供通讯接口,在该接口中,BMS与逆变器、充电器和其他系统停止通讯。它计算并提供充电和放电电流限制、电池组安康状态和充电状态,并在接触器必需翻开时通知其他系统,因而理想状况下它们能够在没有负载的状况下翻开。

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