2024-01-16 21:01:51 | 寻车网
纯电动汽车是以动力电池为能源,其电气系统包括高压电气系统、低压电气系统及 CAN 通讯信息网络系统。本文粗浅的介绍高压电气系统的组成及其发展趋势。
>>>> 高压电气系统的组成
在纯电动汽车上,高压电气系统主要是负责启动、行驶、充放电、空调动力等。主要包括电池系统、动力总成、高压电控系统、充电系统、高压设备,及其线束系统。

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动力电池 PACK 总成:电动汽车的“心脏”,为整车所有系统提供能源。当电量消耗后,也需要给他进行充电。动力电池为高压直流电,其工作电压一般为 100~400V,输出电流可达到 300A。三元锂电池是目前的主流。
一般来说,电动汽车动力电池 PACK 由以下几个部分构成:动力电池模组, 结构系统,电气系统、热管理系统,电池管理系统(BMS)。
动力总成
电动汽车的动力总成主要由驱动电机与电机控制器(MCU)共同组成。
电机控制器 MCU:将高压直流电转为交流电,并与整车控制器及其他模块进行信号交互,实现对驱动电机的有效控制。
驱动电机:按照电机控制器的指令,将电能转化为机械能,输出给车辆的传动系统。同时,也可以将行驶中产生的机械能(如制动效能),转化为电能,通过车载充电器输送给动力电池。当前主流驱动电机是永磁同步电机和三相交流异步电机(特斯拉)。
高压电控系统
高压配电盒(PDU):整车高压电的一个电源分配的装置,类似于低压电路系统中的电器保险盒。
维修开关:介于动力电池和 PDU 之间,当维修动力电池时,使用它可以进行整车高压电的切断,确保维修安全。通常也会集成在 PDU 上
电压转换器(DC/DC):将动力电池的高压直流电转化为整车用电器需要的低压直流电,供给蓄电池,以能够保持整车用电平衡。
车载充电器(OBC):将交流电转为直流电的装置。
受整车布置的影响,越来越多车型趋向于将 DC/DC 与 OBC 整合为二合一控制器,甚至将 PDU、DC/DC 与 OBC 整合为三合一控制器。
充电系统
快充口:输入高压直流电,可以直接通过 PDU 给动力电池充电。
慢充口:输入高压交流电,需要经过 OBC 进行转化后,再通过 PDU 给动力电池充电。
高压设备
电动汽车上的电动设备主要包括转向助力系统、制动系统、电动空调和电加热设备。
转向助力系统:由变频驱动器和转向助力油泵组成,协助车辆转动方向盘, 减轻人驾驶车辆的负担。
制动系统:由变频驱动器和电动空压机组成,给制动系统、悬挂系统提供压缩空气,实现制动功能。
电空调压缩机和 PTC 加热器:为了调节车辆内部空间温度,电动汽车上设置冷暖空调或者空调配 PTC 加热。空调和加热器是电动汽车上的用电大户。
线束系统
电动汽车电气系统上各个部件通过线束相连,既有高压线束也有低压线束。
高压线束是高压电源传输的媒介,可以看作是电气系统的“大动脉血管”,将动力电池系统“心脏”—动力电池的动力不断输送到各个需要的部件中。
低压线束则可以看作电气系统的“神经网络”和“毛细血管”,除了满足传统燃油汽车线束的功能之外,还负责强电控制单元模块功能实现。
>>>> 高 压 电 气 系 统 发 展 趋 势
电动汽车的系统高压电气系统正逐渐向着集成化、模块化发展,逐渐衍生出了电动汽车“三大件”:电池系统、动力总成、高压电控。
1、高压电控的集成化
特点:成本降低、空间节省、高压线束减少、可靠性增强。
2、驱动系统的集成化
特点:结构紧凑、可靠性高、成本低、效率高。
3、高压电气系统总集成
特点:成本降低、集成度高、电效率高、简化生产工艺。
4、电池系统性能的提升
特点:安全、能量密度提高、功率密度提升、SOC 精度提升、循环寿命提升。
动力电池关键材料国产化进程加快,性能指标稳步提升,成本明显降低;单体、电池包、BMS 等方面的安全技术研究全面推进。
性能:磷酸铁锂动力电池单体比能量最高达到 150Wh/kg,三元锂电池单体比能量最高可达到 230Wh/kg;
成本:动力电池整体呈下降趋势,动力电池系统成本一降至 2 元/瓦时以下; 产能:我国动力电池产能达到 100GWh。
趋势:CATL、比亚迪、国轩等动力电池电芯生产企业通过自主生产、注资、合资等方式逐步向上游材料产业链延伸。
最近特斯拉Model Y即将上市,其中一个小技术优势要跟大家分享一下。
传统电动车电池线束是很长的, 以特斯拉自己产品为例,ModelS是3公里,Model3优化了许多但也有1.5公里,而马斯克曾说ModelY的线束能够减少到300米以内,这是一个非常优化的数据。
大家知道, 汽车 智能化的同时,线束长度成为 汽车 设计时无法回避的负担,甚至成为了制约轻量化的瓶颈。
Model3,它相对ModelS实现了线束长度减半。因为它驾驶辅助与 娱乐 系统的控制都合并到了CCM中央计算模块当中。CCM又是什么呢?简要来说,CCM就像一辆车的大脑。将 娱乐 系统GPU、安全辅助管理的Aurix以及配电控制模块VCF整合到了一起。
但新款Model Y更狠,在CCM优化的同时,它又采用了一种目前只在NASA火星车上才运用的技术,叫做FPC,Flexible Printed Circuit中文叫做柔性印刷电路,这种技术类似手机的柔性扁平电缆FFC,但车规级的柔性电缆用于替换普通电缆的效率更高,同时这项技术曾在勇气号和机遇号上完成了超十年的可靠性验证,Model Y的线束围绕着这个技术,用18年刚申请的结构化线束专利,结合14年申请的电池间柔性互联线束专利,正在快速构建知识产权壁垒。同时FPC技术也将 汽车 自动化生产效率提高到前所未有的高度。
有人说手机屏幕很多年前就有这个东西了,但这里大家要搞清楚,车规级设备和手机级别的设备在稳定性、耐久度以及各方面硬件素质上有天壤之别,这也是为什么老王一再强调,随便拿手机行业类比 汽车 的人“非蠢即坏”,因为他们根本不懂行业之间的差别,以及跨领域之后你所面对的标准变更。(关于造车到底是不是像造手机这么理解,可以参考老王之前的节目)
未来Tesla的车内线束都会变成机械手自动组装。这对于电池和电机架构的重新分配将是革命性的,这种专利壁垒一旦形成,对其他车企的轻量化技术将是一个毁灭性打击,在电动车领域的这种快速迭代,传统车企层层报备的玩法开始不灵了,船大难掉头说的就是这些老牌豪华车企,在电动车领域想干掉工程师文化的特斯拉真的是难度比较大。
当然特斯拉在HW2.5和3.0上面对国内用户的所作所为也印证了这个企业还很不成熟,我们给政策给贷款给稀土,并没有换来特斯拉对消费者的诚意, 科技 再厉害如果没有消费者的认同,前景依然堪忧。
据老王所知Musk未来将会和奔驰合作电动车,但在两公司项目合作过程中,希望特斯拉不要学习奔驰怠慢中国消费者那一套,有了技术要善待百姓才是真正的行业革新者。关注老王,每天一个 汽车 硬核知识。
前几天
特斯拉
开了一个投资者大会,汽车行业、财经行业、制造业等等一众人看完之后惊呼特斯拉的大饼画的不错,好像在造一种很新的东西;
但是投资人心中只有“草”(一种植物)....特斯拉投资者大会之后股价拉跌近6%,市值一夜蒸发2600亿元,马斯克世界首富的位子还没捂热就又交还给了LVMH的阿尔诺老爷子。
其实说到底呢,马斯克的问题是未提及市场预期的一体化压铸技术以及下一代电动汽车的任何确切细节,这令许多投资者感到失望。其实呢,马斯克是有对新产品进行一些技术更迭的描述、未来的宏图
远景
,
只不过以投资市场的角度来看没有新产品、没提网传已久的Model Q、没有黑科技展示这些能够博眼球的东西,怎么让我去拉股价?击鼓传花的玩儿法没人接盘可不行!
特斯拉投资者、Future Fund联合创始人加里·布莱克(Gary Black)认为这场发布会“抱负很大,细节不足”,
整场发布会讨论了许多与生产和工程相关的问题,但并没有说明特斯拉将如何把销量从2023年的180万辆,提升至2030年的2000万辆。
其实关于产品部分特斯拉只强调了一点:降成本,不断不断地降成本!最终目的当然是扩张市场占有率,在中国市场表现得已经非常明显了。在特斯拉投资者大会上,特斯拉宣布将继续减少
Model Y
车身零部件数量,将车身分解为几个部分,从时空角度提升生产效率30%,将序列组装和平行组装同时进行,例如内饰从下到上组装,同一时间对不同部分进行操作。特斯拉方面多次强调,最终,整车的组装将只需要进行一次。
特斯拉方面认为,传统的车辆组装方式,包括冲压、车身、油漆和总装,是较为低效的。
这样可以减少生产占地面积40%,资本支出也可以大幅降低,每辆车的成本也可以大幅降低。特斯拉指出,
下一代车型制造成本将降低50%。
从供应链角度来看,特斯拉方面认为汽车中的低压电子设备一直很杂乱。高管们指出,从
Model S
到
Model 3
,
特斯拉将其线束减少17公斤,未来线束将进一步减少。
特斯拉还讨论了电子电器和软件的重要性,特斯拉工厂在生产线和自动化设计方面表现出色,这使特斯拉能够设计出既高性能又易于组装的产品。
特斯拉的下一代平台将减少75%的碳化硅,相应的工厂占地面积将减少50%。
对于
Cybertruck
,特斯拉正在设计车内85%的控制器。在下一代平台中,特斯拉正在设计全部的控制器。Cybertruck和未来所有汽车将转向48伏电力系统。
最大的“杀招”来了,特斯拉的下一代永磁电机将完全不使用稀土材料,毕竟美国目前的稀土材料完全进口,而稀土产量最高的国家大家也心知肚明。
其实总结一下,特斯拉未来的产品将拥有更低的售价,更通用的平台架构,更低的材料依赖,更高的集成度。但是产品链扩张,就是不说!
关于能源层面,特斯拉的储能的计划最为庞大,目的是让地球变成一个以可持续能源驱动、完全电气化的星球。实现这一目标需要240TWh (太瓦时)储能电池、30TW可再生电力、0.2%的土地面积用于可再生能源设施、储能资源达到2022年世界GDP的10%、全球一半的能源需求、以及10万亿美元资金。
另外,特斯拉将投资约50亿美元在墨西哥建设“全球最大电动汽车工厂”,每年将生产约100万辆汽车,销往国内和国际市场。
咱就是说,这场特斯拉“画饼”大会的内容不能说没有重磅内容,降低成本、摆脱稀土依赖还是挺让人期待的。只不过对股票提升一点儿帮助都没有,特别是亲民车型(Model Q)只字不提让,更高的智能驾驶辅助系统也没有爆炸性的技术更迭。
就像很多文章可能写的很不错、很有趣,但没有让人点进去的标题。
果然,互联网的碎片化、博眼球已经深入了各个行业,这个虚拟世界看似是个如宇宙般无垠的图书馆,但只卖畅销书。
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大众迈腾车载网络系统故障的诊断步骤1、检查汽车电源系统是否存在故障,检查蓄电池电压、各接头连接情况、相关熔丝、发动机与车身的搭铁情况等;检查交流发电动机的输出波形是否正常(若不正常将导致信号干扰故障)等。2、检查汽车多路信息传输系统的链接是否存在故障。可采用替换法或采用跨接线法进行检测。3、检查是否为节点故障。通常采用替换的方法进行检测。4、利用CA
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