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《新能源汽车电气技术》学生手册 任务1-1 新能源汽车电源系统认知 学生手册.docx

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《新能源汽车电气技术》学生手册项目一新能源汽车电源系统

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项目一新能源汽车电源系统

本项目主要内容为新能源汽车电源系统的认知和检修,分为2个任务:

任务1新能源汽车电源系统认知;

任务2新能源汽车电源系统检修。

通过2个任务的学习,熟悉在新能源汽车12V电源系统的作用以及结构组成,掌握12V电源系统相关部件的检修方法。

任务1新能源汽车电源系统认知

提出任务

提出任务

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?

任务

任务要求

一知识要求

1.能够描述新能源汽车12V电源系统与传统汽车的区别;

2能够描述DC/DC转换器的功能与工作原理;

3.能够描述新能源汽车12V蓄电池的特点。

二能力要求

1.能够介绍新能源汽车12V电源系统的特点与组成部件。

相关知识

相关知识

1.新能源汽车12V电源系统与传统汽车的区别

传统的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的稳定运行的保障。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,如图1-1-1所示。

图1-1-1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1-1-2所示。

图1-1-2DC/DC转换器为蓄电池充电

新能源汽车12V电源系统与传统汽车的区别,如图1-1-3及动画所示

图1-1-3新能源汽车12V电源系统与传统汽车的区别

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说也可以省去低压的蓄电池,但实际上还是将其保留,如图1-1-4所示。这样做有两个主要原因:一是保留低压的蓄电池更能够降低车辆的成本,二是确保电源的冗余度。

图1-1-4混合动力汽车DC/DC为蓄电池供电图

蓄电池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。

图1-1-5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变换技术的进一步发展。DC/DC转换器,如图1-1-6所示。

图1-1-6DC/DC转换器

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。

以下以比亚迪秦混合动力汽车为例,介绍DC/DC转换器的功能。比亚迪秦DC/DC转换器与驱动电机控制器安装在一起,如图1-1-7所示。

图1-1-7比亚迪秦DC/DC转换器位置(与驱动电机控制器一体)

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

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