纯电牵引车高压电源侧介绍

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)。

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。

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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