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分析电磁流量计在新能源汽车中独特的工作原理

来源:    发布日期:2019-09-02 17:37:37    作者:

电动汽车设计是一个复杂的概念。以下是每款EV的核心:电池。
    任何电动汽车电磁流量计的基本部分都是电池。电池必须设计成满足车辆使用的电动机和充电系统的要求。 

    这包括物理限制,例如车辆车身内的有效包装以最大化容量。作为EV中重量的主要贡献者,设计人员还必须考虑电池在车辆中的位置,因为它们会影响电源效率和车辆操控特性的电磁流量计

    以下是EV电池设计中的一些规格,安全注意事项和管理系统的概述。

    EV电池规格:电压和容量
    电动车辆电池通常由数百个以串联/并联配置布置的小型单个电池组成,以在最终电池组中实现所需的电磁流量计。普通电池组由18-30个串联的并联电池组成,以获得所需的电压。例如,400V标称电池组通常具有大约96个串联电池组。

    当前车辆的常见标称电池组电压范围为混合动力/插电式混合动力车辆的100V-200V和纯电动车辆的400V至800V或更高。其原因是更高的电压允许更多的功率传输,同时在相同直径(和质量)的铜缆上损失更少。
    更高电压的缺点包括在整个系统中需要更高电压额定的电磁流量计。它们还阻止了使用较低电压的直流快速充电站的能力,而无需在车载充电器中集成某种类型的DC-DC升压转换器。

    另一方面,常见的电池容量范围如下:

    混合动力汽车: 0.5至2千瓦时
    插电式混合动力汽车:  4至20千瓦时
    电动车: 30至100千瓦时或更多。
 
    EV电池的安全性:接触器(和Pyro保险丝)
在设计时,电池代表了安全性的多重挑战,以及永久存在于其中的高电压。

    保险丝在输出电磁流量计之前存在于电池组内部,通常在正侧和负侧。称为接触器的特殊高电流密封继电器将内部保险丝连接到电池本身。

    接触器结合了诸如牺牲触点之类的特征,以防止由于接触点蚀而增加的电阻。它们还经常包含辅助触点以检测内部焊接,如果在大电流通过时有意或无意地打开接触器,则可能发生内部焊接。

    接触器线圈电源通常通过HVIL或高压互锁回路,其环绕系统中的所有高压部件以及高压电缆电磁流量计,使得接触器无法接收电源。除非所有高压连接牢固地插入电池,否则关闭。

    预充电接触器在主接触器之前闭合,以允许小电流通过大电阻器流入系统。这限制了进入系统中所有大电磁流量计的浪涌电流,并允许电池管理系统在高电流路径完成之前检测短路。

    通常在主电磁流量计的两侧连续监测隔离,并且如果从高压系统的任一侧到底盘的隔离降低到小于500欧姆/伏,则将发生故障。

    特斯拉还在他们的电磁流量计和更新的包装中加入了一种新的安全装置,称为火焰保险丝。如果接触器被焊接,该装置可以通过小的烟火装料吹开,这允许它们使用不太坚固的接触器。有时在电池输出端包括放电电阻和接触器,以使系统在关闭后主动放电至安全电压。

    需要对电池的电池块进行监控并保持平衡,并在电池组中包含专用电路板以执行此任务。这些电路板必须包含一个隔离的通信接口,因为每个电路板的接地参考电压将相差数百伏,并且与主电磁流量计不同。

    这些电路板监控每个模块的电压和温度以及模块之间互连的温度。它们还包含一小组电磁流量计,以执行平衡任务。

    电池组内的电池块必须保持在几毫伏的范围内,以允许最大功率传输进出电池组。由于电池制造中的自然差异,一些块将比其他块更快地充电或放电。为了解决这个问题,在充电期间,执行平衡,从最高电压块中消耗少量电力以使它们接近其他电压块。

    这些块状电磁流量计还提供了电池组的额外安全功能,可以非常精确地监控电池组内的电池温度和互连点。例如,在损坏的电池的情况下,这意味着可以在严重损坏之前发生故障,甚至可能发生火灾。

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