Содержание включает в себя введение в новые модули энергетических транспортных средств PDU и BDU, проектирование параметров и выбор основных электрических компонентов (реле, предохранители, токосъемники, медные шины и т. д.), структурное проектирование PDU и BDU, проектирование электробезопасности и рассеивания тепла, реле. контроль и диагностика ждут. Постоянно обновляемое, оригинальное создание непростое!

1. Знакомство с модулями транспортных средств на новой энергии.

1. Распределение модулей транспортных средств на новых источниках энергии.

Глоссарий:

DCDC：Устройство для преобразования постоянного тока высокого напряжения в постоянный ток низкого напряжения.

PDU：Распределительная коробка высокого напряжения

PTC：обогреватель(кондиционерPTC/Предварительный подогрев аккумуляторной батареиPTC)

MOT：Мотор

OBC：автомобильное зарядное устройство Мотор

BATTERY：аккумуляторная батарея

Подробное введение в терминологию в автомобильной промышленности: Краткое изложение знаний в области автомобильной электроники。

2. Блок распределения питания высокого напряжения PDU.

PDU (Power Distribution Unit) — это блок распределения электроэнергии высокого напряжения. Его функция отвечает за распределение и управление мощностью в высоковольтной системе транспортных средств на новой энергии. Он обеспечивает контроль заряда и разряда, контроль включения высоковольтных компонентов. , защита от перегрузки и короткого замыкания, отбор проб высокого напряжения и контроль низкого напряжения для всего автомобиля и другие функции для защиты и контроля работы высоковольтных систем.

PDU также может включать в себя основной блок управления BMS, модуль зарядки OBC, модуль DCDC, модуль управления PTC и другие функции. По сравнению с традиционным PDU, он имеет больше функциональных модулей автомобиля, более интегрирован по функциям, более сложен по конструкции и имеет водяное охлаждение или. воздушное охлаждение и т. д. структура рассеивания тепла. Конфигурация PDU является гибкой и может быть настроена и разработана в соответствии с требованиями заказчика и может удовлетворить потребности разных клиентов в различных моделях, таких как «три в одном», «четыре в одном», «пять в одном» и т. д. Они описаны ниже.

①Блок распределения питания высокого напряжения

②Модуль DCDC: используется для преобразования высокого напряжения в 12 В.

В транспортных средствах на новой энергии DCDC представляет собой устройство, которое преобразует постоянный ток высокого напряжения в постоянный ток низкого напряжения. В новом энергетическом транспортном средстве нет двигателя, а источником электроэнергии для всего автомобиля больше не являются генератор и аккумулятор, а силовая батарея и аккумулятор. Поскольку номинальное напряжение электроприборов автомобиля является низким, необходимо устройство постоянного/постоянного тока для преобразования постоянного тока высокого напряжения в постоянный ток низкого напряжения, чтобы можно было поддерживать баланс энергопотребления автомобиля.

③PTC обогревателя (PTC кондиционера/PTC подогрева аккумуляторной батареи)

Источником тепла системы кондиционирования и отопления в традиционных автомобилях является тепло охлаждающей жидкости, подаваемой в двигатель после охлаждения. В транспортных средствах на новой энергии его нет, поэтому требуется специальное нагревательное устройство, называемое кондиционером. ПТК. Функция PTC (положительный температурный коэффициент) — нагрев. При низкой температуре аккумуляторному блоку для правильной работы требуется определенное количество тепла. В это время PTC аккумуляторного блока необходим для предварительного нагрева аккумуляторного блока.

④ ТО двигателя

Приводной двигатель преобразует электрическую энергию в механическую, приводящую в движение автомобиль. В отличие от традиционных двигателей транспортных средств, которые преобразуют химическую энергию сгорания топлива в механическую энергию, его рабочий КПД выше, достигая более 85%. Таким образом, по сравнению с традиционными транспортными средствами, его коэффициент использования энергии выше, и он может снизить отходы. ресурсы.

⑤Зарядка модуля OBC

OBC (On Board Charge) — это устройство, преобразующее переменный ток в постоянный. Поскольку аккумуляторный блок представляет собой источник питания постоянного тока высокого напряжения, при использовании переменного тока для зарядки мощность переменного тока не может накапливаться непосредственно в аккумуляторном блоке. Поэтому требуется устройство OBC для преобразования высоковольтной мощности переменного тока в высокое напряжение. Питание постоянного тока для зарядки аккумуляторной батареи.

С точки зрения электрического состава, основными компонентами продуктов PDU являются MSD (дополнительно), BMS (дополнительно), реле, предохранители, резисторы предварительного заряда, компоненты сбора тока, медные шины, разъемы и жгуты проводов в сборе и т. д.

3. Блок отключения аккумуляторной батареи BDU.

1) Введение в БДУ

Блок отключения аккумуляторной батареи BDU (Battery Disconnect Unit) специально разработан для внутренней части аккумуляторной батареи и также является разновидностью распределительной коробки электропитания. В настоящее время BDU настраиваются в соответствии с потребностями производителей автомобилей, поэтому важно учитывать потребности клиентов и электрические характеристики автомобиля клиента. В зависимости от положения BDU в аккумуляторном блоке его можно разделить на тип установки внутри аккумуляторного ящика и тип установки снаружи аккумуляторного ящика (также называемый распределительной коробкой аккумулятора).

Корпус коробочного типа обычно изготавливается из пластика и не имеет требований к классу IP; корпус внешнего типа обычно представляет собой корпус из алюминиевого сплава, соответствующий требованиям класса IP67.

Расположение и архитектура BDU

Глоссарий:

MSD：Manual Service Disconnect Ручной переключатель обслуживания

TPIM：Электронный модуль управления,Раздельное управление МоторA、Мотор Б、масляный насос

OBCM：On-board Charger Module Модуль автомобильного зарядного устройства

VITM：Vehicle Integrated Thermal Management Интегрированное управление температурным режимом автомобиля

APM：Модуль питания,Высокое напряжение до 12 В,Это модуль DCDC.

ACCM：Adaptive Cruise Control Module адаптивный круиз,префиксPIMИнтеллектуальный силовой модуль

VICM：Некоторые автомобили также будут подключены кCMU

CMU：Cell monitor Unit Единый блок мониторинга отвечает за измерение таких параметров, как напряжение батареи, ток и температура, а также за балансировку и другие функции. После того, как CMU измеряет эти данные, он передает данные в BMU через «нейронную сеть» аккумулятора.

BMU：Battery management Unit Блок управления аккумулятором.

Он отвечает за оценку данных, передаваемых CMU. Если данные ненормальны, он защитит батарею, выдаст запрос на уменьшение тока или отключит пути зарядки и разрядки, чтобы предотвратить превышение допустимых условий использования батареи. . Он также управляет мощностью и температурой аккумулятора. На основе ранее разработанной стратегии управления определяются параметры и состояния, требующие предупреждения, и предупреждение отправляется контроллеру транспортного средства и, наконец, водителю.

Подробное введение в терминологию в автомобильной промышленности: Краткое изложение знаний в области автомобильной электроники。

Убедитесь, что аккумуляторная система в своем естественном состоянии отключена:

①Положительный и отрицательный полюсы аккумуляторной батареи должны быть отключены от бортовой сети автомобиля;

②Главное реле не должно открываться без запроса;

③ При отключении управляющего сигнала главное реле должно быть разомкнуто, чтобы обеспечить отключение в аварийных условиях и обеспечить возможность изоляции и отключения после отключения;

④ В случае перегрузки по току, например, при автомобильной аварии, предохранитель и главное реле должны безопасно отделить аккумуляторную систему от двигателя;

⑤ Когда происходит столкновение, контроллер получает сигнал столкновения, чтобы отключить всю высоковольтную систему и снизить напряжение/энергию высоковольтной системной шины до безопасного диапазона;

⑥Главное реле должно сохранять полную функциональность, то есть оно может выдерживать или отключать сверхток до того, как перегорит предохранитель;

⑦ После отключения в случае неисправности разомкнутое реле должно обеспечивать достаточное сопротивление изоляции между системой накопления энергии и автомобилем.

------------------------------

2) Внутренняя структура БДУ

Основными компонентами продукции BDU являются реле, предохранители, BMU (опционально), токосъемные компоненты, медные шины, разъемы и жгуты проводов и т. д.

2. Проектирование параметров и выбор основных электрических компонентов.

PDU и BDU являются типичными продуктами комплексного проектирования. Поэтому в них необходимо интегрировать относительно много функций и компонентов. Вот основные из них.

1. Реле

В соответствии с обычной схемой его можно разделить на главное положительное/главное отрицательное реле высокого напряжения, реле предварительной зарядки, реле быстрой зарядки, реле обогрева PTC, реле кондиционера и т. д. Основные производители реле могут предложить модели от 10 А до 300 А.

2. Предохранитель

Предохранители аккумуляторной батареи обычно включают в себя предохранители главной цепи, которые используются для защиты аккумуляторной батареи и обычно имеют наибольший ток; имеются также предохранители других вспомогательных цепей; Предохранитель обычно состоит из корпуса трубки, расплава и торцевой крышки. Расплав является наиболее важным компонентом. Он состоит из полосок чистого серебра в форме листов, а некоторые из них состоят из композитных полосок меди и серебра. приваривается к контактному лезвию и смешивается с кварцевым песком, находящимся внутри корпуса трубки. Корпус трубки и крышки на обоих концах образуют закрытое пространство для гашения дуги. Разные корпуса трубок соответствуют разным уровням напряжения.

Для защиты цепи последовательно подключаются предохранители. При возникновении перегрузки по току металлический компонент с меньшей площадью поперечного сечения достигнет точки плавления и станет плавким. Цепь можно отключить (защитить) предохранителем.

При выборе автомобильных предохранителей необходимо обратить внимание на следующие моменты:

①Вибрация ②Температура окружающей среды ④Надежность;

Ссылка для выбора метода расчета: Irms = In* Kt * Ke *Kv * Ka * Kx

Учитывая влияние системы, номинальное значение тока предохранителя должно иметь запас прочности.

Немедленно >In * G (запас прочности предохранителя)

①Традиционное типичное промышленное применение составляет 1,6.

②Типичное значение индуктивной нагрузки, такой как воздушные компрессоры, воздушные насосы и масляные насосы, составляет 1,5.

③Типичное значение для отрасли электромобилей составляет 1,4 (не охватывает все).

Рекомендации по стандартной конфигурации Ke: номинальный/1,3=I/мм2 ​​%=фактическая спецификация соединения/(I/мм2) Используйте %, чтобы получить коэффициент корреляции из приведенной выше таблицы.

реле автомобиля&Метод соответствия предохранителя соответствует назначению——Решить проблему безопасной и надежной работы компонентов в течение их жизненного цикла.。匹配曲线参考如下

选择изреле&Согласуйте использование предохранителей,Должны быть соблюдены следующие требования:

Требования к повышению температуры — повышение температуры соответствует требованиям использования и позволяет избежать перегрева компонентов и неисправностей.

Импульсный ток - выдерживать воздействие различных нормальных импульсных токов в цепи и обеспечивать эффективную защиту при возникновении в цепи аномального импульсного тока.

Короткое замыкание – эффективно защищает цепь при возникновении короткого замыкания

3. Разъем

Высоковольтные разъемы, используемые в электромобилях MSD, делятся на вилочные и гнездовые концы. Вилочные концы часто имеют форму проводных концов. Методы вывода гнездового конца обычно включают медные стержни, болты и обжимку кабеля. По сравнению с традиционными разъемами к ним также предъявляются более высокие требования к производительности, такие как защита от высоковольтной блокировки HVIL, IP67/68, IP6K9K, огнестойкость класса V0, электромагнитная защита и т. д.

MSD является устройством безопасности для внешнего переключения всего аккумуляторного блока. В случае внешнего короткого замыкания или необходимости отключения высокого напряжения вручную MSD может оперативно обеспечить безопасность пассажиров и транспортных средств, отключив питание. , пожалуйста, обратитесь к разделу «Безопасность, электроэнергия». MSD нельзя игнорировать в автомобилях».

При выборе высоковольтных разъемов и MSD для PDU мы можем не только предоставить разъемы и MSD существующих на рынке брендов, но также предоставить клиентам оптимизированное решение, основанное на характеристиках их собственного продукта, и при необходимости можем настроить то, что им нужно. Параметры разъема или MSD, высоковольтного разъема и MSD можно найти в таблице ниже.

4. Текущая коллекция

Существует две основные категории общих компонентов для сбора тока: датчики тока и шунты. Применение этих компонентов при тестировании аккумуляторов требует высокой точности и чрезвычайно низких требований к смещению. Рекомендуется, чтобы фактический диапазон используемого тока (в течение длительного времени) не превышал номинальный ток. Во время работы особое внимание необходимо уделять нагреву. После того, как изменения температуры станут стабильными, соответствующие требования к температуре должны соблюдаться при различных номинальных токах. При превышении температуры требуется сигнализация, чтобы избежать слишком высокой температуры датчика. , что приведет к снижению точности обнаружения. Основной чип, содержащий PCBA, часто использует LTC2949 с температурной компенсацией.

О текущем состоянии LTC2949、Напряжение、Этап сбора температуры：Основы Arduino и продвинутыеИз4. Эксперимент с АрдуиноИз2. Практичный кулонометр (указатель уровня заряда батареи)。

Датчики тока включают такие бренды, как Lime, Honeywell, ISA и тайваньский Qiankun. Чтобы обеспечить точность обнаружения датчика тока, к датчикам тока разных марок предъявляются определенные требования к методам установки. Если взять в качестве примера требования к установке продуктов серии CAB компании Lime, ток новых энергетических легковых автомобилей обычно ниже 350 А. Чтобы гарантировать, что обнаружение датчика не выходит за пределы диапазона точности, рекомендуется, чтобы положение установки было POZITION2. какая линия изображена на диаграмме.

5. Резистор предварительной зарядки

Резистор предварительной зарядки расположен в цепи предварительной зарядки и в основном защищает аккумуляторную систему от переходных потрясений при включении питания.

Пример процесса расчета сопротивления предварительной зарядки:

①Информация, вводимая схемой предварительной зарядки：Время предварительной зарядки<400ms,Емкость на обоих концах двигателя составляет 850 мк Ф.,Напряжение питания 350В,Пиковое напряжение 420 В,предварительная зарядка Напряжениедостичь власти Напряжениеиз95%。

②Оценка значения резистора R

Uc=Vs[1-e-t/(RC)]

Uc – напряжение на конденсаторе; Vs – напряжение источника питания; R – сопротивление предварительного заряда; C – емкость двигателя;

Рассчитано на основе напряжения предварительной зарядки, достигающего 95% напряжения источника питания, и упрощено до t=3RC.

t=3RC<400ms,ноR<157Ω

③Оценка мощности резистора

Энергия, генерируемая за один предварительный заряд, равна: E=1/2CU, конденсатор C, пиковое напряжение U.

E=1/2CU=1/2*850*10^-6*420^2=74.97J

Эту энергию можно объединить со значением энергетического воздействия, которое может выдержать резистор предварительного заряда, чтобы измерить количество последовательных предзарядов, которые может выдержать резистор.

Средняя мощность предварительной зарядки: P=(C*U*1/2)/t=74,97/3=24,99 Вт (t один интервал предварительной зарядки)

Номинальная мощность резистора предварительного заряда должна быть выше расчетной средней мощности предварительного заряда.

Мощность резистора можно выбрать на основе рассчитанной средней мощности в сочетании с мгновенной перегрузочной способностью резистора и кривой зависимости мощности от температуры окружающей среды.

На основании приведенных выше результатов оценки была выбрана определенная марка цементного резистора номинальной мощностью 50 Вт и сопротивлением 47 Ом.

6. Медный ряд

Он состоит из медного материала и может быть разделен на две категории: стержень из мягкой меди и стержень из твердой меди в зависимости от технологии обработки, как показано на рисунке ниже.

Требования к форме и изгибу медных шин приведены в национальном стандарте GBT 5585.1-2005. Допустимая нагрузка по току преобразуется на основе соотношения между максимальной токовой способностью и площадью поперечного сечения кабеля. Обратитесь к таблице площади поперечного сечения медного стержня и кривой повышения температуры тока и выберите соответствующее сечение медного стержня. площадь сечения на основе эмпирических значений. При проектировании и выборе медных шин на начальном этапе будет предусмотрена избыточность конструкции. Прохождение большого тока перегрузки приведет к более высокому повышению температуры, но шина все равно сможет выдержать воздействие тока, в 10 раз превышающего номинальный, в течение нескольких секунд. В таблице ниже указана допустимая нагрузка по току медного стержня.

Именно потому, что существует так много электрических компонентов, которые необходимо интегрировать, автомобильные компании и производители аккумуляторных систем предпочитают, чтобы поставщики услуг предоставляли интегрированные услуги по продуктам в форме PDU и BDU. Это требует очень высоких интеграционных возможностей поддерживающих компаний. Они должны не только иметь строгий контроль над характеристиками и возможностями поставок компонентов, составляющих продукт, но также иметь полное понимание и интерпретацию потребностей автомобильных компаний-клиентов или аккумуляторных систем. компании.

Таблица матрицы решений PDU и BDU выглядит следующим образом:

3. Структурный проект

1. Внешний вид и материалы конструкции коробки.

Для PDU и BDU, установленных вне аккумуляторного ящика, требования к уровню защиты и механической прочности выше, и часто используется литой под давлением алюминий или листовой металл. Для коробок из листового металла обычно выбирают коробки из углеродистой стали или алюминиевого сплава с меньшей плотностью. Толщина стенок определяется конструкцией, размером коробки и методом крепления.

Листовой металл: углеродистая сталь Q235, SPCC, SGCC, 45 #, толщина стенок составляет 1,2 ~ 2,5 мм.

Алюминиевый сплав:

Механически обработанный алюминий: первая серия, вторая серия... девятая серия, с разным содержанием сплавов и разными свойствами. Обычно используется алюминий шести серий, который обладает высокой коррозионной стойкостью и стойкостью к окислению, например 6061-T6.

Литой алюминий: обычно используется материал ADC12, толщина стенок составляет от 4 до 6 мм.

Для алюминиевого шкафа,Для обеспечения электробезопасности коробки,Коробку необходимо протравить и пассивировать.、анодирование、вытирание пыли、покрытиеДакрометизиметь дело с。

Пассивация травлением: Хроматная пассивация,Может соответствовать национальному стандарту нейтрального солевого тумана 72H, уровень изоляции 500 В постоянного тока, 1 мин;,Сопротивление изоляции после испытания>500MΩ,Выдерживаемое напряжение 2000 В переменного тока,Отсутствие пробоя или пробоя после испытания. Анодирование: соответствует уровню изоляции нейтрального солевого тумана 96H 500 В постоянного тока, 1 мин.,Сопротивление изоляции после испытания>500MΩ,Выдерживаемое напряжение 2000 В переменного тока,После испытания не происходит пробоя или пробоя. Порошковое распыление: 0,15–0,2 мм пластикового распыляемого порошка соответствует уровню изоляции 144 В постоянного тока, 1 мин.,Сопротивление изоляции после испытания>500MΩ,Выдерживаемое напряжение 2500 В переменного тока,Никаких пробоев и прогаров после испытаний Дакромет: цинк-хромовое покрытие,По сравнению с традиционным гальваническим и горячим цинкованием.,Плотность 4–8 мкм, устойчивость к солевому туману увеличивается в 7–10 раз.,Устойчив к соляному туману в течение тысяч часов.,Уровень изоляции 1000 В постоянного тока 1 мин.,Сопротивление изоляции после испытания>500MΩ,Выдерживаемое напряжение 2500 В переменного тока,После испытаний поломок и перегораний не было.

Для коробки из листового металла можно использовать порошковое напыление или электрофоретическую краску. Среди них порошковое напыление имеет оранжевый рисунок или изоляционный порошок с тонким сетчатым рисунком, который соответствует национальному стандарту нейтрального электрофоретического покрытия, имеет высокую степень покрытия поверхности и может использоваться. обычно используется в качестве грунтовочного слоя, электрофоретическая краска может выдерживать солевой туман в течение сотен часов.

Для БДУ, установленного внутри аккумуляторного ящика, требования к уровню защиты и механической прочности относительно низкие, часто используются пластмассы.

Пластиковые материалы, обычно используемые при проектировании корпусов, включают механически обработанные пластмассы, пластмассы для быстрого прототипирования, конструкционные пластмассы, полученные литьем под давлением, и т. д. Стекловолокно добавляется во время литья под давлением для повышения прочности оболочки.

①Обработанный пластик

ABS,PC

②Пластик для быстрого прототипирования

Полиуретановая смола

③Инженерные пластмассы для литья под давлением

PA、PA66、PP、PBT、POM

В настоящее время обычно используемые пластиковые корпуса имеют толщину стенок 2 мм, 2,5 мм и 3 мм. Если они слишком тонкие, они недостаточно прочные. Если они слишком толстые, литье под давлением легко сожмет и увеличит вес продукта.

2. Фиксированный метод

Для PDU и BDU, установленных вне батарейного отсека, для обеспечения уровня защиты IP67 обычно необходимо добавить в конструкцию конструкции водонепроницаемое кольцевое уплотнение для удовлетворения требований водонепроницаемости.

Для BDU, установленного внутри аккумуляторного ящика, в дополнение к установке винтами можно использовать установку пряжки для облегчения разборки и сборки. В целях обеспечения безопасности, а также срока службы пряжки при разборке и сборке конструкция пряжки должна быть максимально портативной. возможно ручное управление.

4. Электрическая безопасность и конструкция рассеивания тепла.

Электрическая безопасность PDU и BDU требует внимания к заземлению и пути утечки. Обычно рабочее напряжение распределительной коробки электромобилей составляет от 301 до 660 В. Минимальный электрический зазор и путь утечки определяются согласно стандарту UL2580, таблица 5.1.

Изоляция коробки должна соответствовать требованиям раздела 7.2 национального стандарта GB/T 18384.3-2015. Проведите испытание изоляции изделия в соответствии с разделом 7.2 стандарта GB/T 18384.3-2015 «Измерение сопротивления изоляции нагрузок энергосистемы». Подайте постоянный ток на 1 минуту между каждой цепью под напряжением и корпусом, а также между цепями, которые не находятся под напряжением. электрически соединены друг с другом напряжением 500В. Сопротивление напряжения шкафа должно соответствовать требованиям раздела 7.3 национального стандарта GB/T 18384.3-2015. Проведите испытание изделия на выдерживаемое напряжение в соответствии с разделом 7.3 стандарта GB/T 18384.3-2015. Подайте переменное напряжение частотой 50–60 Гц напряжением 2500 В в течение 1 минуты между каждой цепью под напряжением и корпусом, а также между цепями, которые не соединены электрически. друг другу.

Другие распространенные меры безопасности включают установку конструкции, защищающей от прикосновения к медным шинам, добавление пластиковых защитных колпачков, когда расстояние между высоким и низким напряжением недостаточно, разделение высоковольтных компонентов и низковольтных жгутов проводов внутри коробки для предотвращения утечки и добавление трубок из стекловолокна и текстильных трубок для защиты кабелей и предотвращения утечек.

Тепловая конструкция является еще одной ключевой технологией для PDU и BDU. Необходимо обратить внимание на наличие автомобильного зарядного устройства и источника питания постоянного тока (подтвердите соответствующий метод охлаждения в зависимости от тепла, выделяемого зарядным устройством и DCDC. Реле может добавить). Можно добавить холодную пластину для рассеивания тепла и коробку из алюминиевого сплава. Конструкция радиатора и пластиковая коробка, в которую можно добавить вентиляционные отверстия для рассеивания тепла, являются эффективными решениями.

5. Моделирование и тестирование PDU/BDU

Поскольку цикл разработки транспортных средств продолжает сокращаться, качество разработки продукции не снижается. При этом моделирование стало незаменимым техническим средством. Для компаний, занимающихся PDU и BDU, анализ моделирования особенно важен. Компании должны своевременно предоставлять соответствующие материалы для моделирования компаниям, занимающимся транспортными средствами или аккумуляторными системами, чтобы можно было провести общее моделирование, а не разрабатывать PDU/BDU по отдельности.

Ниже приведены некоторые типичные проекты моделирования, такие как моделирование случайной вибрации и тепловое моделирование:

Лаборатория, в которой она расположена, является испытательным центром с провинциальной квалификационной сертификацией, охватывающей экологические испытания, испытания электрических характеристик, испытания механических характеристик, испытания характеристик материалов, испытания размеров и т. д.

Комплексные возможности моделирования и средства тестирования системы предоставляют PDU/BDU универсальную гарантию.

6. Реле управления и диагностики.

Силовые батареи являются важным источником энергии для электромобилей. Безопасность силовых батарей — это первая проблема, которую необходимо учитывать и решать при разработке электромобилей. Безопасность высокого напряжения является важным фактором обеспечения безопасности батареи. В аварийной ситуации реле необходимо отключить, чтобы гарантировать, что силовая батарея не выдает мощность. В этой статье основное внимание уделяется логике управления высоким напряжением и стратегии диагностики аккумуляторной батареи.

1. Логика Реле Контроля

1) Распределение реле в аккумуляторном блоке

Обычно в силовом аккумуляторном блоке имеется три реле: главное положительное реле, реле предварительной зарядки и главное отрицательное реле. Принципиальная схема высокого напряжения в аккумуляторной батарее показана на рисунке 1.

Блок силовой аккумуляторной батареи имеет уникальный интерфейс для выдачи мощности. Только когда реле общего отрицательного заряда и реле общего положительного заряда (или реле предварительной зарядки) могут подавать питание на весь автомобиль. При возникновении аварийного сбоя все реле должны быть отключены, чтобы аккумуляторная батарея больше не выдавала мощность и не отключала питание электромобиля.

---------------------------------

2) Логика управления реле

BMS требует определенной временной последовательности при управлении реле для замыкания. Временная диаграмма показана на рисунке 2.

Чтобы предотвратить перепад напряжений между аккумуляторной батареей и боковой нагрузкой автомобиля, вызывающий перегорание реле большим током, в цепь предварительной зарядки добавляются резистор предварительного заряда и реле предварительного заряда, чтобы уменьшить выходной ток аккумуляторной батареи после замыкание общего отрицательного реле и реле предварительной зарядки. Когда напряжение предварительной зарядки достигает 95% от общего напряжения аккумуляторной батареи, предварительная зарядка считается успешной, общее положительное реле замыкается, а затем реле предварительной зарядки отключается, и аккумуляторная батарея находится в разряжаемом состоянии.

Когда электромобиль выключен, для отключения реле также требуется определенная временная последовательность. Временная последовательность показана на рисунке 3.

Когда реле выключено из-за наличия Логика диагностики представлена ​​в следующем разделе.

2. Стратегия диагностики реле

Диагностика реле включает диагностику цепи привода, диагностику невозможности замыкания реле и диагностику сцепления реле.

1) Диагностика цепи привода

Реле управляется системой BMS (системой управления аккумулятором), которая выводит сигналы высокого и низкого напряжения на катушку реле, тем самым контролируя отключение и замыкание реле. Чтобы обеспечить надежную конструкцию реле, BMS одновременно контролирует верхнюю и нижнюю стороны катушки, чтобы гарантировать отсутствие неправильной работы реле из-за помех. В аппаратной схеме BMS спроектированы не только элементы управления верхней и нижней стороны, но также необходимо разработать диагностику схемы привода. Диагностика включает короткое замыкание катушки на массу, короткое замыкание на питание катушки и обрыв цепи катушки. Структурная схема аппаратной схемы представлена ​​на рисунке 4. На рисунке 4 HSD_AD — сигнал напряжения верхнего плеча, LSD_AD — сигнал напряжения нижнего плеча, IS_AD — ток в контуре управления верхнего плеча, а CPSR — источник питания реле.

(1) Когда сигнал управления реле выключен, стратегия диагностики показана в Таблице 1.

(2) Когда управляющий сигнал реле замкнут, стратегия диагностики показана в Таблице 2.

---------------------------------

2) Диагностика цепи высокого напряжения реле

Диагностика релейных высоковольтных цепей включает в себя диагностику замыкания реле и диагностику сцепления реле. Метод диагностики заключается в определении напряжения высоковольтной цепи аккумуляторной батареи. Точки отбора напряжения высоковольтной цепи показаны на рисунке 5.

На рисунке 5 GND — это опорное заземление высокого напряжения, а A, B и C — точки отбора проб высокого напряжения.

(1) Диагностика отказа реле замыкаться

① Реле предварительной зарядки не может быть замкнуто. Команда управления реле предварительной зарядки замкнута более 50 мс. Команды управления главным отрицательным и главным положительным реле разомкнуты. В это время выполните диагностику предварительной зарядки. реле не может замкнуться. Если следующие условия выполняются и продолжаются в течение 100 мс, считается, что реле предварительной зарядки не может замкнуться.

② Главное положительное реле не может быть замкнуто. Когда команда управления главным положительным реле замкнута, а команда управления реле предварительной зарядки разомкнута, выполните диагностику, что главное положительное реле не может замкнуться. Если следующие условия выполняются и продолжаются в течение 100 мс, считается, что главное положительное реле не может замкнуться.

③Главное отрицательное реле не может быть замкнуто. Когда команды управления главного положительного реле и главного отрицательного реле замкнуты, а главное положительное реле подтверждает отсутствие сбоя в замыкании, выполните диагностику невозможности замыкания главного отрицательного реле. закрывать. Если следующие условия выполняются и продолжаются в течение 100 мс, считается, что главное отрицательное реле не может замкнуться.

------------------

(2) Диагностика сцепления реле

①Прилипание главного положительного реле: Когда инструкции по управлению главным положительным реле и главным отрицательным реле отключены и это продолжается в течение 2 с (время ожидания разряда конденсатора), вышеописанное предназначено для диагностики прилипания главного положительного реле. Когда следующие условия выполняются и продолжаются в течение 100 мс, считается, что главное положительное реле залипло.

② Прилипание реле предварительной зарядки: поскольку главное положительное реле и реле предварительной зарядки находятся в цепи высокого напряжения, невозможно различить прилипание главного положительного реле и реле предварительной зарядки.

③Прилипание главного отрицательного реле: Когда команда управления главным отрицательным реле отключена, а главное положительное реле прилипает или реле предварительной зарядки замкнуто, диагностируйте прилипание главного отрицательного реле. Когда следующие условия выполняются и продолжаются в течение 100 мс, считается, что главное и отрицательное реле застряли.

системаизсхемотехника Контент перемещен：Проектирование аппаратной схемы。Я думаю, это хорошо, используйте свои маленькие ручки, чтобы разбогатеть, и поставьте большой палец вверх! Следуйте за мной, чтобы получать официальные напоминания о последующей полезной информации!