陳彥綸 童大權


摘 要:本設計是對新能源汽車的高壓部件、高壓系統構造、高壓配電箱的安全檢測、高壓回路、安全防護進行探究及解決。現代新能源汽車一般都分為純電動汽車、混合動力汽車、燃料電池汽車。其中純電動汽車是指汽車充電到儲蓄電池,電池放電對整車提供電力從而驅動的電動式汽車,電動汽車的工作電壓一般是幾百伏,已經遠遠高出人體安全電壓,而高壓系統在運行時的放電電流可達到數十安或更高。所以當高壓電路發生絕緣、短路及漏電等情況時,會直接對駕駛人員造成生命安全隱患。這也是現如今對新能源汽車的安全重要考核之一。
關鍵詞:高壓系統;高壓系統診斷;安全防護
中圖分類號:U471 ?文獻標識碼:A ?文章編號:1671-7988(2020)19-225-03
Diagnosis of BYD Tang high voltage system*
Chen Yanlun, Tong Daquan
( School of Vehicle Engineering, Hunan Automotive Engineering Vocational College, Hunan Zhuzhou 412001 )
Abstract: This design is for the safety inspection of the high-voltage components, high-voltage system structure, and high-voltage distribution box of new energy vehicles. Explore and solve high-voltage circuits and safety protection. Modern new energy vehicles are generally divided into pure electric vehicles, hybrid vehicles, and fuel cell vehicles. Among them, a pure electric vehicle refers to an electric vehicle that is charged to a storage battery, and the battery is discharged to provide power to the vehicle to drive. The working voltage of an electric vehicle is generally several hundred volts, which is far higher than the safety voltage of the human body. The discharge current during operation can reach tens of amperes or higher. Therefore, when the high-voltage circuit is insulated, short-circuited, and leaked, it will directly cause life safety hazards to drivers. This is also one of the important assessments for the safety of new energy vehicles.
Keywords: High pressure system; High pressure system diagnosis; Safety protection
CLC NO.: U471 ?Document Code: A ?Article ID: 1671-7988(2020)19-225-03
1 比亞迪唐高壓系統
1.1 高壓系統基本組成
電機控制器將其動力電池提供的直流電,轉換為交流電,然后輸出給電機,通過電機的正轉來實現整車加速、減速;通過電機的反轉來實現倒車;通過有效的控制策略,控制動力總成以最佳方式協調工作。電機控制器對所有的輸人信號進行處理,并將驅動電機控制系統運行狀態的信息發送給整車控制器。即執行控制,信息通訊,狀態監控。
DC/DC轉換器:DC/DC轉換器將動力電池中的電能傳遞至鉛酸蓄電池的電氣元件。它的主要功能是在車輛起動后將動力電池輸人的高壓電轉變成低壓14V左右電向蓄電池充電,以保證行車時低壓用電設備正常工作。由于DC/DC轉換器相對功率較小,所以與驅動電機控制器集成布置。
高壓配電箱的功能是將動力電池的高壓直流分布到整車的高壓電器上。上游是電池組,下游包括驅動電機控制器和直流組件、PTC熱水器、電動壓縮機和泄漏傳感器。此外,將來自車載充電機上的高壓直流電為動力電池充電。
車載充電機用于為動力電池充電。車載充電機連接車輛的交流充電口(慢充口)。車載充電器通常具有通訊功能。接收到允許的充電信號后,送入220V交流電,經濾波、整流后,輸出適當的電壓和電流,通過升壓電路和降壓電路給動力電池充電。
動力電池包作為電能的轉化、儲存與傳遞。將充電時的電能轉化為自身化學能進行存儲,又將自身化學能轉化為電能為電動車持續供電。在HEV用電動機啟動發動機或電動機輔助驅動時使用,又能保證EV模式的最大續航能力。
動力電池組的管理系統包括對動力電池組的充電和放電時的電流、電壓、放電深度、再生制動反饋的電流、電池的自放電率、電池的溫度等進行控制。因為個別蓄電池性能變化后,影響到整個動力電池組的性能,用蓄電池管理系統來對整個動力電池組和對動力電池組中的每個單體電池進行監控,保持各個電池間的一致性,還要建立動力電池組維護系統,來保證EV的正常運行。
1.2 高壓系統的能量傳遞線路
2 比亞迪唐高壓系統診斷
2.1 高壓放電流程
驅動電機跟dc總成,dc/dc具有降壓跟升壓作用:降壓則是指將動力電池480v的高壓電轉換為12v的電源。dc/dc在主接觸吸合時工作,輸出的12v電源供給整車用電器,而且低壓電池虧電時是給低壓電池充電。升壓是當動力電池電量不足時,dc/dc將發電機發出的電供給整車的低壓用電器用電后多余的量升壓后給動力電池充電及空調用電。
診斷過程是先檢測低壓電池的電壓(標準電壓值是11-14v,如果電壓值低于11v,就進行下一步之前要充電或者是更換蓄電池),然后參考故障診斷表,如果現象不再故障診斷表中就需要全面分析這個故障再調整、維修或者是更換并確認測試,如果在就可最直接調整‘維修或者更換并確認測試。
2.2 比亞迪唐高壓配電箱故障分析
1)本車高壓配電箱檢修故障診斷因先檢查蓄電池的電壓,此車的蓄電池的標準電壓是11到14v之間,若低于11v就要進行充電或者是更換蓄電池。然后進行next時需要參照故障癥狀表然后進行分析診斷。
2)如果時確認了是高壓配電箱的問題導致汽車不能運行的話就需要檢查維修開關是松動還是未安裝,若維修開關是松動或未安裝就需要重新安裝或更換了,若不是則需要檢查配電箱空調保險(需要將車內電源關閉,然后拆開配電箱側邊的小蓋并測量上方的空調保險是否導通),若不正常就需要更換空調保險,正常則需要檢查觸電器電源腳,同樣要將整車電源關閉并連接好蓄電池,用萬用便測量低壓接插引腳對地的電壓,若檢測結果不正常則檢查低壓線束供電并逐步找出,正常就檢測負極接觸器控制腳,整車上電on/ok檔并用萬用表測量低壓接插件對地電壓(小于1v為正常),若不正常就檢查管理器或線速并逐步檢測,若正常則需要預充接觸器控制腳,以此類推。然后檢查正極接觸器控制腳、空調接觸器電源腳和高壓互鎖信號,逐步檢測出問題。
高壓配電箱是由箱體、上蓋及內部器件等組成。拆卸維修前需要將點火開關打置off檔、電池斷電、拆卸座椅并拔掉維修開關、拆卸后行李箱右后內飾板。拆卸時要斷開外部所有插件,用棘輪將高壓配電箱搭鐵線的緊固件Q1800810 T1F3螺栓松開,并將固定高壓配電箱四顆Q1800816T1F3六角法蘭面承面帶齒螺栓擰下,向車后方平移高壓配電箱,輕輕取下。
2.3 比亞迪唐高壓配電箱拆卸與安裝
拆卸維修前需:
① 點火開關OFF檔;
② 起動電池斷電;
③ 拆卸座椅拔掉維修開關;
④ 拆卸后行李箱右后內飾板。
拆卸:
①斷開外部所有接插件,包括電池包正、負極接插件,直流母線正負、極接插件,PTC接插件,車載接插件,漏電傳感器接插件,低壓接插件;
②用棘輪將高壓配電箱搭鐵線的緊固件Q1800810T1F3螺栓松開,并將固定高壓配電箱四顆Q1800816T1F3六角法蘭面承面帶齒螺栓擰下;
③向車后方平移高壓配電箱,輕輕取下。
3 裝配
先將高壓配電箱安裝在電池支架上,調整到位后用4顆Q1800816T1F3螺栓將其固定,打緊力矩要求約為 24 N·m;
再將搭鐵線用Q1800810T1F3螺栓固定,打緊。力矩要求約為 24 N·m;
接著將配電箱與漏電傳感器的接插件對接到位固定在上方車身腰形孔;
然后將高壓接插件對接好,先在乘員艙將直流母線負對準插入,聽到“咔嗒”聲時為連接到位,同時將二次鎖死機
構向里推入,完成接插件的連接。將直流母線負、直流母線正,再去車后方將電池負、電池正、車載、PTC依次對接好(接插件必須先對接好再插二次鎖止機構);
最后再將低壓接插件對接并固定好。
注意事項:操作員操作時應戴好手套,以免碰傷。安裝前確保高壓配電箱外觀清潔,表面不應有明顯劃痕或壓痕。
參考文獻
[1] 王慧.促進我國新能源汽車產業發展的財稅政策研究[D].江西財經大學,2010.
[2] 國外新能源汽車財稅政策研究及啟示[J].電器工業,2014.
[3] 張政,趙飛.中美新能源汽車發展戰略比較研究——基于目標導向差異的研究視角[J].科學學研究,2014.
[4] 陳晨,李霞,莫桓.聚焦各國燃料電池產業政策發展[J].電器工業, 2015.
[5] 陳柳欽.美日歐新能源汽車產業發展的政策支持[J].汽車工程師,2010.
[6] 陳柳欽.美國新能源汽車發展政策走向[J].時代汽車,2011.