【文|電動汽車資源網 孫玉瑞】以電為核心,電動汽車的核心部件可總結為大三電、小三電。大三電即電機、電控、電池,小三電則有不同的說法。有人將“電動空調、電動剎車、電動轉向”稱為小三電,也有人將“DC/DC變換器、車載充電機、高壓配電盒”稱為小三電。本文主要介紹DC/DC變換器、車載充電機、高壓配電盒,供參考。
一、DC/DC變換器
DC/DC變換器(DC/DC convertor)是將某一直流電源電壓轉換成任意直流電壓的變換器。作為電動汽車動力系統中很重要的一部分,它的一類重要功能是為動力轉向系統、空調以及其他輔助設備提供所需的電力;另一類功能,是出現在複合電源系統中,與超級電容串聯,起到調節電源輸出,穩定母線電壓的作用。
圖:給車載電氣供電的DC/DC在電動汽車電氣系統中的位置
給車載電氣供電的DC/DC在選型時,並不是直接將全部電氣功率加在一起,來計算需求,而是把用電設備分為長期用電、連續用電、短時間間歇用電和附加用電設備等類型,並賦予不同的權值。下表列出各類設備所消耗功率,供參考。
負載類型 | 用電設備 | 額定功率(W) | 權值 | 計算功率(W) |
長期用電設備 | 組合儀表、蓄電池 | 84 | 1 | 84 |
連續用電設備 | 雨刮電機、音響系統等 | 1228 | 0.5 | 614 |
短時間歇用電設備 | 電喇叭、各類信號燈等 | 2050 | 0.1 | 205 |
EV附加用電設備 | 電動真空泵 | 420 | 0.1 | 42 |
電動水泵 | 50 | 1 | 50 | |
電動轉向 | 250 | 0.3 | 75 | |
總功率 | 4082 | 1070 |
目前,廠家生產的電動汽車DC/DC變換器功率有1kW、1.2kW、1.5kW、2kW、2.5kW、3kW、5kW等。生產DC/DC變換器的國外企業有TDK、博世、大陸、德爾福、聯合電子、艾默生等,國內企業有欣銳科技、力工新能源、洛陽嘉盛、南京中港電力、富特科技、合肥華耀電子、康燦新能源、英威騰、通合電子、核達中遠通、深圳威邁斯、金霆正通、杭州富陽恆泰汽車電器等。
圖為力工新能源DC/DC變換器產品
二、車載充電機
車載充電機(on-board charger;OBC)是固定安裝在電動汽車上的控制和調整蓄電池充電的電能轉換裝置。車載充電機具有為電動汽車動力電池安全、自動充滿電的能力,其依據電池管理系統(BMS)提供的數據,動態調節充電電流或電壓參數,執行相應的動作,完成充電過程。
車載充電機由兩大部分組成:電源部分和充電機控制主板。其中,電源部分主要作用是將220V交流電轉化為直流電;充電機控制主板主要是對電源部分進行控制、監測、計算、修正、保護以及與外界網絡通信等功能,是車載充電機的“中樞大腦”。
目前,國內車載充電機功率主要有3.3kW、6.6kW,其他還有2kW、10kW、20kW、40kW等。生產車載充電機的國外企業主要有科世達、博世、艾默生、法雷奧、英飛凌等企業,國內企業有欣銳科技、力工新能源、洛陽嘉盛、南京中港電力、富特科技、英威騰、通合電子、得潤電子、深圳威邁斯、金霆正通、杭州富陽恆泰汽車電器等。
圖為力工新能源3.3kW車載充電機(左)和6.6kW車載充電機(右)
三、高壓配電盒
高壓配電盒(Power Distribution Unit;PDU)是新能源車高壓系統解決方案中的高壓電源分配單元。純電動汽車高壓配電盒裡面有銅排、斷路器、空開、接觸器、軟啟、變頻器、變壓器、高壓繼電器、熔斷器、浪湧保護器、互感器、電流表、電壓表、轉換開關等。在電動汽車上,與高壓配電盒相連接的高壓部件包括:動力電池、電機控制器、變頻器、逆變電源、電動空調、電動除霜、充電座等。
常見的高壓配電盒設計方式有配電盒為一獨立零部件或高壓配電盒與其他零部件集成在一個盒體內。國內生產高壓配電箱的企業有上海埃而生電氣、上海追日電氣等。
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