雷凌雙擎,除了動力電池,還有一個鉛酸電池,起什麼作用?

用戶640033938888


雙擎並沒有取消傳統的起動機,而且汽車附屬電器仍然為12V。因此12V鉛酸電池是必須要保留的。


而且這塊電池是自啟停專用電池,發動機不僅在啟動時需要用傳統的12V起動機啟動,而且中途自動啟停的時候也仍然用12V起動機啟動。雙擎是油電混動車型,具備高壓電池與高壓電機,理論上完全可以用高壓電機來啟動車輛。但是高壓電池的容量非常小:

雖然電壓高達210V,但是容量只有6.8Ah,只能存儲1.3kwh的電量。而且這1.3kwh的電量還不能全部放乾淨,鎳氫電池充放電次數只有700次,因此為了延長電池的使用壽命、不得不採用淺放電多循環的辦法來延長使用時間。每次只放出40%的電量就停止放電,隨後進入充電狀態。這樣一來電池的可用容量更小了,雙擎電池在這裡只起到一個蓄能器緩衝器的作用,因為不能外接電源充電、只是回收發動機富餘能量以及剎車勢能,因此不許喲大容量電池。

高壓電池容量並不大,也就沒有用來啟動發動機的必要,啟動部分仍然交給傳統的起動機來完成。但是雙擎上取消了傳統的12V發電機:
由DC降壓模塊輸出直流14V電壓為鉛酸電池充電,省去了傳統的發電機。但是DC降壓取電部分是來自發電機(MG1)的,並不是從高壓電池處取電,因此發動機停止工作時12V電池是不會得到補充電的。這樣做也是避免干涉高壓電池,降低高壓電池負擔,畢竟熄火後空調壓縮機還是需要高壓電池供電的。


雙擎可以看成是節能汽車,除了高壓系統之外傳統燃油車的附屬電路都是一樣的。例如燈光、音響、ECU模塊、各種傳感器、執行器等小功率電器原件沒有必要採用高壓供電,因此仍然延續12V供電,成熟穩定。


水墨丹青一世情


雷凌雙擎的動力電源有兩個,一個是混合動力蓄電池(HV蓄電池)和輔助動力蓄電池(題中提到的鉛酸電池),這兩個電池一起安裝在車輛的後備箱內,鉛酸電池是直流12V電壓,主要是給車輛的控制單元ECU、照明系統、音箱、收音機等電器系統提供工作電壓。

雙擎動力電源

HV蓄電池使用鎳氫蓄電池,由6個1.2V單節電池以串聯形式組合成的7.2V電池單元,而整一大塊電池整體是又是由28塊電池單元串聯而成,形成201.6V(7.2*28)的電壓,這樣計算起來電池的單節數量是168個。

HV蓄電池通過橙色的高壓電纜與帶轉換器的逆變器總成連接,在電池負極處安裝有維修塞把手,在維修車輛時需要先把這個塞把手斷開,比如更換逆變器的冷卻液,給空調壓縮機更換製冷劑,可以切斷動力電池與高壓電氣設備的連接。

HV蓄電池的作用是存儲電機MG1和MG2產生的電能,同時在車輛運行時給這兩個電機供電,使其運轉,該電池的結構如下圖所示。因為HV蓄電池使用串聯的方式連接,所以如果其中一個電池單元損壞,整個電池組就會失效,那就要更換整個動力電池,現在豐田雙擎動力電池組的價格在2-3萬左右。

低壓蓄電池主要是為整車電氣設備提供12V的工作電壓,高壓電池有BMS電池管理系統進行合理的充放電處理,但是低壓蓄電池不同,沒有專門的充放電管理系統來。低壓電壓電池一般是通過DC/DC轉換器將高壓電池的電壓轉化為12-14V的電壓,這個類似於傳統汽油車上的發電機對電池充電的原理。

混動汽車除了驅動方式與汽油車不同外,其電子控制系統是類似的,也是由傳感器、執行器和ECU組成,不同的是多了一些用於電池管理、電動機控制和整車控制的ECU。傳感器使用很多是汽油機一樣的,比如油門踏板位置傳感器。

因為蓄電池的使用直流電,所以需要使用轉換器來轉化,轉化為12V的電源提供給ECU才能工作,如果提高几百伏的電壓給ECU,那麼ECU馬上就會壞掉。在汽車上的很多用電設備都有額定的電流和功率,如果使用高壓電,也會造成設備的損壞。

鉛酸蓄電池上安裝有溫度傳感器,混合動力車輛控制ECU(HV ECU)通過溫度傳感器發出的信號,減少充電電流以保護鉛酸蓄電池不受損壞。在HV蓄電池的電池模塊上設有通氣孔,防止蓄電池在充電時產生氣體,導致蓄電池膨脹損壞。

DC/DC轉化器

帶轉換器的逆變器總成包括增壓轉換器和DC-DC轉換器,該逆變器的位置如下圖紅色區域所示。增壓轉換器連接在逆變器和HV蓄電池的兩端,這兩端的電壓是DC 650V和DC 201.6V,DC-DC轉換器的額定輸出電壓是DC 13.5-15V,最大的輸出電流是100A。逆變器的作用是降低或者升高系統的電壓,並將直流電轉換為交流電,該系統和電子無極變速器使用同一套冷卻系統,不受發動機冷卻系統的控制。

在混合動力汽車中,由於發動機經常處於停機的狀態,靠發動機帶動的MG2電動機是無法給低壓電池充電的,只能是通過DC-DC逆變裝置實現,該裝置一般安裝在動力電池BMS(純電動車型)或者是電機控制器PEU中(混動車型)。

DC-DC轉換器根據HV ECU提供的信號,將HV電池輸出的201.6V電壓轉化為DC 12V,並通過AMD線和60A的保險為蓄電池充電。DC-DC轉換器將低壓蓄電池的電壓控制在恆定的電壓值,通過低壓電池的實際輸出電壓的反饋值,在備用電池短路時保護DC-DC轉換器。

如下圖所示,當動力電池電量SOC大於設定值時,動力電池直接通過DC-DC轉換器輸出電流給低壓電池充電;當動力電池電量SOC小於設定值時,則起到發動機帶動發電機MG1,一方面經過逆變器總成給HV電池充電,另一方面給12V電池充電,並一起提供給整車用電設備的使用,這樣可以保護電池過度放電。

動力電池電量SOC是指HV電池還有多少電能,是通過電池剩餘電量和佔電池標稱電荷容量的比值,這個就像我們開車時看儀表板上的燃油液位指示燈一樣,如果這個數值低了,我們就要加油(充電)了。HV ECU通過充放電系統對電池進行充電、放電的處理,使SOC的狀態保持在60%上下浮動,從儀表板上看就是6格電左右。

蓄電池ECU通過電流傳感器檢測到的充電和放電安培數來計算HV蓄電池的SOC,並把這個數據傳遞給HV ECU,然後根據接收的數據來執行充電和放電控制,將SOC保持在目標範圍內。當SOC過低時,HV ECU通過提高發動機的輸出功率,使用MG1對HV蓄電池充電。

在ACC或ON檔狀態下使用車載設備聽歌和看電影等,DC-DC轉換器是不工作的,由12V蓄電池的通過續流二極管通過相關電路給用電設備供電;在READY或行車狀態下,DC-DC裝置開始工作,一方面是通過車載用電設備連接的電路給車載用電設備供電,所需要的用電電流由用電設備的額定電流決定,但不能超過DC-DC轉換裝置允許的最大輸出電流,另一方面通過穩壓限流裝置給蓄電池充電,穩壓限流值與蓄電池的容量規格有關。

由於DC-DC逆變器裝置的電源輸出端和低壓蓄電池的正極電源的輸出端連接在一起,最為整車用電設備的電源輸出,所以整車的用電設備和低壓電池的電流都受DC-DC控制。如果為了保護蓄電池而限制DC-DC的電流輸出,就有可能會出現無法滿足大功率用電設備的使用或者某個瞬間的大電流需要,如果不限制DC-DC的電流輸出,又會造成大充電電流對蓄電池的損壞。

總結:豐田雷凌雙擎上的12V鉛酸電池的作用是給車輛的用電設備進行供電的,通過DC-DC轉換器把HV電池幾百伏的高壓電轉換為12伏的電壓給蓄電池充電。


小陳聊汽車


對於混動或者電動車,都會有兩個電池,一個高壓動力電池,一個是低壓蓄電池。高壓動力電池典型的是三元鋰電池,所謂三元就是正極的三種稀有元素例如鎳鈷錳。電壓一般能達到380v。保時捷Tycan更是達到了800v.主要是驅動電機供電。電壓越高,功率越高,續航里程就越長,電池充電過程中越容易發熱。但是類似TYCAN最爆炸了。和過高電壓相關。太熱了,沒及時冷卻。很多大電量的電池爆炸都是在充滿了繼續充造成的。

鉛酸電池電壓一般在12v主要是給車內電器原件供電的。不可能電壓過高,很多電子元器件都是5v的。這個電池是看發動機或者變壓器轉換後充電的。不需要額外的充電設備。動力電池則需要額外的充電槍


AutoTechTalk致車說


純電動,混動車輛都配有低壓蓄電池用於給車輛低壓用電器供電的


汽車電控那些事


電機啟動,車輛日常電器供電,比如聲音機,燈泡,之類的用電


強哥說車事


鉛酸電池有兩個作用:1.為汽車啟動時的起動機供電;2.為低俗行駛時電機供電;


鋰電小識


控制車的啟動、等


分享到:


相關文章: