Nyckelkomponenter i nya energifordon (Science Popularization Edition)

 

Jämfört med traditionella bensinfordon ligger den största förändringen i den övergripande fordonsarkitekturen för nya energifordon i omstruktureringen av energikällan och det elektriska systemet. Ur ett elsystemsperspektiv består nya energifordon huvudsakligen av två delar: ett låg-elsystem och ett hög-elsystem.

 

Låg-spänningssystemet drivs vanligtvis av ett 12-14V hjälpbatteri, som främst betjänar instrumentdisplayen, belysningssystemet, fordonsstyrenheten (VCU), olika sensorer, reläer, infotainmentsystem och stöld- och larmmoduler.

 

Hög-spänningssystemet använder kraftbatteripaketet som sin kärnenergikälla, ansvarig för att ge ström till drivmotorsystemet, hög-kompressor för luftkonditionering, PTC elektriskt värmesystem och fordonets hög-styrningsmodul för högspänning. Det är avgörande för effektuttaget från nya energifordon.

 

Ur ett tekniskt definitionsperspektiv inkluderar nya energifordon huvudsakligen tre typer:
* Rena elfordon, helt drivna av en elmotor, med kraftkällan som ett inbyggt laddningsbart energilagringssystem;
* Hybridelektriska fordon, som kan använda både bränsle och elektricitet som kraftkällor;
* Elfordon med bränsleceller, som ger ström genom ett bränslecellssystem ensamt eller i kombination med ett energilagringssystem.

 

 

1. Hög-identifiering och säkerhetsmärkningar

Alla högspänningskomponenter i nya energifordon är försedda med tydliga hög-varningsmarkeringar för att varna underhålls- och driftpersonal om risken för elektriska stötar. På grund av den långa längden och de komplexa banorna hos högspänningskablar- är visuell identifiering med enbart varningsetiketter otillräcklig. Därför använder branschen i allmänhet orange-högspänningskablar och kontakter som en obligatorisk säkerhetsidentifieringsmetod.

 

 

1. Funktionell placering av hög-anslutningskablar

Batteripaketet förser vanligtvis fordonets hög-högspänningssystem via positiva och negativa-högspänningsskenor. Elektrisk energi distribueras sedan genom-högspänningskraftdistributionssystemet till kärnkomponenter som motorstyrningen, drivmotorn, luftkonditioneringskompressorn och PTC-uppvärmningsenheten.

 

I denna energiöverföringsväg har hög-anslutningskablar ansvaret för att säkert överföra hög spänning och hög ström. Deras design måste uppfylla flera standarder, inklusive värmebeständighet, slitstyrka, isolering och skyddsnivåer.

 

I regionen med hög-effekt blir samlingsskensystemet en kritisk bärare. Hög-spänningssystemet använder vanligtvis en kopparsamlingsskena eller elektrisk kopparskena som den huvudsakliga ledande strukturen för att uppnå stabil, låg-förlust hög-strömöverföring.

 

Inom kraftbatteripaketet, hög-strömfördelningsenheten och motorstyrsystemet minskar högspänningssamlingsskenan och kraftsamlingsskenan effektivt linjeförluster och förbättrar systemintegreringen.

 

 

Hög-anslutningar är bland komponenterna med högst säkerhetsrisk i högspänningssystem, men de är också en av de mest oumbärliga. Deras huvudsakliga funktion är inte bara att slutföra strömanslutningen utan också att ha säkerhetsmekanismer som anti-felinsättning, anti-lossning och hög-förregling.

 

I teknisk design används hög-kontakter vanligtvis i kombination med hög-spärrkretsar. Om anslutningen är onormal eller felaktigt insatt kommer inte hela fordonets hög-högspänningssystem att slås på.

 

I verklig drift måste högspänningsanslutningar följa en strikt insättnings-/borttagningssekvens och bekräftelseprocess för att säkerställa att systemet är i ett säkert tillstånd.

 

 

Innan du reparerar eller byter ut högspänningskomponenter i ett fordon måste- högspänningssystemet kopplas bort med en standardprocedur för strömavstängning.- Hög-servicebrytaren, som en obligatorisk säkerhetsanordning, isolerar fysiskt strömbatteriet från hög-högspänningskretsen, vilket säkerställer att systemet går in i ett spännings-fritt tillstånd och ger säkerhetsgaranti för efterföljande operationer.

 

 

Batterisystemet är energikärnan i nya energifordon och spelar en roll som liknar bränsletanken i traditionella bensinfordon, men med mycket större teknisk komplexitet och säkerhetskrav.

 

Ett batteripaket består vanligtvis av batterimoduler, ett system för insamling av batteriinformation, en batterihanteringsenhet (BMU), en högspänningssäkerhetsbox och ett strukturellt hölje.

 

Batterihöljet är installerat i botten av fordonskarossen och måste ha hög hållfasthet, slagtålighet och damm- och vattenbeständighet, med en skyddsklass som vanligtvis når IP67.

 

I den interna batterianslutningsstrukturen används Copper Solid Bus Bars och Bus Bar Electric flitigt för hög-strömanslutningar mellan enskilda celler och moduler, vilket säkerställer god konduktivitetskonsistens och termisk stabilitet för batterisystemet.

 

 

Batterihanteringssystemet är kärnkontrollsystemet för säkerhets- och livslängdshantering av kraftbatteriet. Dess huvudsakliga funktioner inkluderar spännings-, ström- och temperaturövervakning; SOC/SOH-uppskattning; laddnings- och urladdningskontroll; termisk hantering; och feldiagnos.

 

BMS samlar in realtidsdata från enskilda celler och moduler för att uppnå dynamisk balans och säkerhetsskydd av batterisystemet, och kommunicerar med fordonets kontrollsystem via ett CAN-nätverk.

 

I hög-tillämpningar innehåller BMS (Battery Management System) ofta högströmskontakter och högströmsanslutningar för att möta kraven på frekventa-på/av-cykler och hög-drift.

 

 

Hög-säkerhetsboxen, installerad vid de positiva och negativa utgångsterminalerna på strömbatteriet, är den första försvarslinjen för hög-systemet. Dess kärnkomponenter inkluderar huvudkontaktorn, för-laddningskontaktorn, strömsensorn och för-laddningsmotståndet.

 

När fordonet slås på- laddar för-uppladdningssystemet hög-kondensatorerna med ström-begränsande metoder för att förhindra att momentana överspänningar påverkar systemet. Först efter att systemet har bekräftat att säkerhetsvillkoren är uppfyllda kommer huvudkontaktorn att stängas, vilket möjliggör full strömförsörjning.

 

 

Hög-kraftdistributionssystemet ansvarar för den rationella fördelningen av kraftbatteriets energi till olika hög-lastenheter, och fungerar som den "centrala noden" i fordonets- högspänningssystem.

 

Inom kraftdistributionsstrukturen uppnås vanligtvis flera högspänningsfördelningar med hjälp av elektriska samlingsskenor, samlingsskenor eller kopparskenor för att uppfylla kraven på hög tillförlitlighet och hög strömförande-.

 

För trefasiga drivsystem introduceras också en trefassam skenastruktur för att förbättra utrymmesutnyttjande och systemstabilitet.

 

 

Motorstyrsystemet består av en DC/DC-omvandlare och en motorstyrenhet som ansvarar för hög-till-lågspänningsomvandling och motorstyrning. DC/DC-modulen omvandlar hög-likspänningsström till en stabil låg-strömförsörjning för att driva fordonets låg-system.

 

Drivmotorn är vanligtvis en permanentmagnet synkronmotor, och dess prestanda bestämmer direkt fordonets effekt, accelerationsprestanda och energieffektivitet.

 

Mellan motorn och styrenheten är anslutningsstrukturen med hög-ström också beroende av skenanslutningar och skensystemet för effektiv anslutning.

 

 

Laddningssystemet för nya energifordon omfattar fyra former: DC snabbladdning, AC långsam laddning, 12V strömförsörjning och regenerativ bromsning.

 

Både DC- och AC-laddningsvägar levererar på ett säkert sätt extern elektrisk energi till strömbatteriet genom hög-anslutningskablar och samlingsskenesystemet.

 

Under laddning och energiåtervinning är stabila och pålitliga Power Bar, BusBar och BusBar Spänningskontrollfunktioner avgörande för att säkerställa systemets effektivitet och säkerhet.
 

 

Nya energifordon använder högspännings-elektriska luftkonditioneringssystem. Kylning sker med en elektrisk kompressor, medan uppvärmning i första hand sker med PTC-elvärme.

 

Detta system drivs direkt av batteriet, och dess driftseffektivitet och energihantering påverkar fordonets räckvidd direkt.

 

 

De centrala tekniska egenskaperna hos nya energifordon ligger i högspänning, elektrifiering och systemintegration. Från batteriet och hög-strömfördelningen till drivmotorn, alla nyckelkomponenter fungerar under högspännings- och högströmsförhållanden.

 

I det här systemet spelar samlingsskenesystemet och-högströmanslutningslösningar en oersättlig roll. Oavsett om det är skräddarsydda samlingsskenor som tillhandahålls av enkopparskenatillverkare eller hög-strömkontakter utformade för scenarier med hög-spänning, deras tillförlitlighet påverkar direkt fordonets säkerhet och prestanda.

 

Därför, vid konstruktion, tillverkning och underhåll av nya energifordon, är en djup förståelse för hög-systemstrukturen och funktionerna hos nyckelkomponenter grundläggande för att säkerställa produktsäkerhet och långsiktigt-tillförlitlig drift.