Hvad er et elektrisk princip?
Elektrisk princip
Den mest centrale komponent i et elektrisk køretøj er batterisystemet, og et af de mest centrale aspekter af batterisystemet er dets elektriske princip. Arkitekturdesignet af det elektriske princip er baseret på at opfylde de krav, der stilles af køretøjsdesignet til batterisystemet, og når designet er færdigt, bestemmer det batterisystemets funktioner. Dette kapitel vil dække noget viden om batterisystemets elektriske principper.
Elektrisk konfiguration
Kravet til batterisystemets elektriske konfiguration udspringer af batterisystemets krav. For at opsummere køretøjets krav til batterisystemet i en simpel sætning: at levere elektrisk energi til det elektriske køretøj sikkert og kontrollerbart. De tre nøgleord i denne sætning erelektrisk energi, kontrollerbar, ogsikker. Elektrisk energi refererer til komponenterne i batterisystemet, såsom batterimoduler, der kan levere elektrisk energi. Styrbar refererer til komponenterne i batterisystemet, såsom batterikontrolenheden (BCU), kontaktorer eller relæer og strøm-/spændingssensorer, der kan styre strømmen. Sikker henviser til de komponenter i batterisystemet, der er relateret til systemsikkerhed, såsom sikringer og manuel serviceafbrydelse (MSD). Figur 9-1 viser en simpel elektrisk konfiguration af et batterisystem, inklusive de tre typer komponenter nævnt ovenfor. Disse omfatter komponenter såsom batterimoduler, Battery Control Unit (BCU), positiv hovedkontaktor, negativ hovedkontaktor, hurtigladnings positiv kontaktor, hurtigladnings negativ kontaktor, for-opladningsrelæ, foropladningsmodstand, strømsensor og manuel serviceafbrydelse (MSD) med en sikring.
Som det ses i figur 9-1, består batterisystemet af 1 hovedkontrolkort, flere slavekontrolkort, 1 MSD, flere celler, høj-relæer, lav-ledningsnet og forskellige stik. Master Control Board er ansvarlig for funktioner såsom højspændingsrelælogikkontrol, total spændingsopsamling, højspændingsstik og MSD-forbindelsesstatusovervågning, strømregistrering, ladekontrol, køretøjskommunikation, indsamling af slavekortinformation, fejldiagnose og programopgradering. Hvert slavekontrolkort er konfigureret til at optage cellespænding (0~5V) og er udstyret med temperatursensorer fordelt over hvert batterimodul i boksen.
Batterisystemet i figur 9-1 er relativt simpelt og omfatter endnu ikke delsystemer som vandkølesystemet, varmesystemet og temperaturstyringssystemet.
Elektriske principper
Figur 9-2 viser et elektrisk princip for et batterisystem. Som det kan ses på figuren, integrerer batteripakken positive og negative kontaktorer, for-opladningsmodstande, foropladningsrelæer, MSD, batteristyringssystem og strømsensorer. Kontaktorerne inde i den hurtige/langsomme oplader og lithiumbatteripakken styres af Battery Management System (BMS), og positiv logik anbefales. De positive og negative kontaktorer er udstyret med hjælpekontakter, og feedbacksignalet sendes tilbage til batteristyringssystemet.
For-opladningskredsløbet for-oplader køretøjets høj-højspændingssystem, og for-opladningsspændingen er systemspændingen. Strømforsyningen til hovedkortet i batteristyringssystemet skal haveON strøm, strømførende ledning og opladningsaktiveringsgrænseflade-. Den aktiveres af ON-strøm under normal drift og aktiveres af en ekstern ladestrømkilde under opladning. Batteristyringssystemet bør have isolationsmodstandsdetektion og skinnespændings- og strømdetektionsfunktioner. Strømdetektion kan anvende shunt- eller Hallstrømsensorer. Batteristyringssystemet bør have tilsvarende strategier for isolationsmodstand og fejlhåndtering. Kravene til detektering af isolationsmodstand er beskrevet i de tilsvarende krav i batteridesign-inputarket. Batteristyringssystemets hovedkort skal være i stand til at detektere ladekontrol- og bekræftelsessignalerne CC/CP/CC2, der opfylder de nationale opladningsstandarder. AC-opladningsmetoder bør designes i overensstemmelse med det typiske styrepilotkredsløbsprincip for opladningstilstand 3-tilslutningsmetode B i den nationale standard, hvilket tillader AC-opladning gennem en husstands 16A-stikkontakt og en AC-opladningsbunke. En vedligeholdelsesafbryder og en-højspændingssikring skal være placeret i midten af batteripakken. Hvis batteripakken er et delt-bokssystem, anbefales det at installere en vedligeholdelsesafbryder og en høj-spændingssikring i den elektriske midterposition af hver boks. Højspændingsstikket mellem MSD'en og forbindelseskablet bør danne et interlock-kredsløb i batteripakken, og interlock-signalet detekteres af batteristyringssystemet. Højspændingsstikket til den samlede spænding og det samlede negative output fra strømbatteripakken bruger forudindstillede-konnektorer, og højspændingslåsekontrolsignalet, der danner en modstandsløkke med Power Control Unit (PCU) og motoren detekteres af Vehicle Control Unit (VCU).
Batteriadministrationssystemet anvender en master-slave-arkitektur. Kommunikationen mellem Master Control Board og Slave Control Boards foregår via CAN-bussen. Figur 9-3 viser batterisystemets interne CAN-busstruktur.
Som det kan ses af figur 9-3, er hvert modul udstyret med et slavekontrolkort. Slave Control Board er integreret med modulet, hvilket giver mulighed for fleksibel konfiguration, skalerbarhed og oprettelse af standardiserede moduler for at opfylde platformskravene. Det elektriske design fokuserer hovedsageligt på højspændingskredsløbsdesignet af batteripakken, herunder udviklingsaspekterne afhøj-elektrisk sikkerhed, for-opladningskredsløb,-højspændingskabelvalg, MSD og strømsensorer.
