纯电牵引车——②高压原理

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纯电重卡驱动系统供电电压高,车辆使用和维修作业都有严格的作业要求,以规避因为人为操作不当而诱发各类事故发生。了解高压控制原理,是做好高压维修的第一步。
1、 大、小三电
都哪些部件是高压供电呢?简而言之,就是大三电和小三电。
大三电是指电池、电机、电机控制器,它们是实现车辆电驱动的三大部件。
小三电是指附属高压部件,具体包括空压机、转向油泵、和电空调(包括电动压缩机和 PTC 加热器)。
以上大、小三电这些部件,通过高压线束连接起来,形成了高压供电系统。在这个高压系统中 PEU 多合一控制器(也称为电力电子单元)和 BMS 电池管理系统执行来自整车控制器 VCU 的上电指令,完成高压上电控制。
2 、电池箱
动力电池 : 共有 8个C箱,每个C箱48个单体串联(串并联:1P48S),每四个C箱串联在一起构成一组、共两组,然后两组再并联在一起构成2P192S连接。单体电压3.22V,可以计算出系统额定电压为618.24V。电池容量为456(2*228)Ah,系统电量=618.24×456=282KWh。
在每四个 C箱串联在一起构成一组电池组,共有两组高压与高压箱连接,一组为电池高压输出,另外一组为电池加热(输入) 。
高压箱: 其内部有主负继电器一个;电池正、负极加热继电器各一个;每个充电口正、负极加热继电器各一个,两个充电口共四个;水冷机组继电器一个;维修开关 MSD(兼保险)两个,MSD1负责为充电继电器触点供电,MSD2负责为PEU、水冷机组继电器触点供电。以上继电器均由BMU直接控制。
3 、 PEU
PEU内部有主正继电器和预充继电器,负责PEU内负载正极供电控制。PEU最终把高压电源分配给电机控制器MCU、油泵DCAC、气泵DCAC、EAC空调压缩机、PTC加热器、DCDC低压直流转换器(负责为整车低压24V系统供电)等部件。 此外, PEU内部还设有6路保险负责供电保护。
VCU的47#和98#针脚为高压互锁输入和输出,该互锁线路对小三电G1、G2、G4、G5插接器连接状态进行监控,当插接器已断开或未插接到位时,互锁线路是开路状态、未形成闭环,VCU将不允许高压上电。 BMS 系统也设有高压 互锁线路 , 只是图中未标出。如 MSD 、电池加热正负插接器、高压箱盖子 这些部位均有互锁线路通过, BMS 互锁监测没有通过时,同样无法上高压。
4、 高压控制原理
上高压(启动车辆)操作:钥匙开关打到 ON 档,等待 BMS 初始化完成;然后踩下刹车,钥匙拧到启动档, VCU接收到这些信号后, 发出上电指令;如果上电完成,点亮 READY 灯。
整个上高压过程分为预充和高压上电完成两个阶段。
预充:
VCU 收到启动请求信号后,首先授权 BMS 控制高压主负接触器吸合,然后 VCU 通过硬线( VCU/104-PEU/A3 )唤醒 MCU 的同时,触发预充继电器吸合, MCU 和其它高压部件开始预充上电。预充过程中由于主正回路接入了预充电阻,起到了 限制 上电瞬间电流的作用,防止线路和电气部件过流损坏。
上电完成:
电机母线电压达到额定值 95% ,标志着预充过程结束,预充继电器断开的同时,主正继电器吸合,上电过程完成。

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