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        大眾PHEV高壓電控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成及控制原理

        2022-09-06 03:36:40青島潤眾汽車銷售服務(wù)有限公司秦心開
        汽車維護(hù)與修理 2022年5期
        關(guān)鍵詞:高壓電充電器控系統(tǒng)

        青島潤眾汽車銷售服務(wù)有限公司 秦心開

        1 大眾PHEV簡介

        大眾PHEV采用并聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置(P2-HEV),可以實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)模式、混合動(dòng)力模式、充電模式、運(yùn)動(dòng)模式(GTE)等多種駕駛模式。車輛起動(dòng)時(shí),首先以純電動(dòng)模式工作,駕駛?cè)丝梢酝ㄟ^換擋桿旁的“E-MODE”按鍵切換純電動(dòng)模式、混合動(dòng)力模式和充電模式,同時(shí)信息娛樂顯示屏上也會(huì)相應(yīng)地顯示當(dāng)前選擇的駕駛模式。駕駛?cè)艘部梢灾苯影聪隆癎TE”按鍵,使車輛進(jìn)入運(yùn)動(dòng)模式。

        大眾PHEV的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要由1.4 L TSI發(fā)動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、雙離合變速器和高壓蓄電池組成,其中1.4 L TSI發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)可以一起提供最大約160 kW的功率輸出,并能夠產(chǎn)生400 N·m的最大轉(zhuǎn)矩。在純電模式下,最高時(shí)速可達(dá)到130 km/h。根據(jù)車型不同,純電動(dòng)模式下,續(xù)航里程可達(dá)50 km~70 km;當(dāng)燃油箱(50 L)加滿燃油,車輛最大續(xù)航里程可達(dá)1 100 km以上。

        2 高壓電控系統(tǒng)

        大眾PHEV的高壓電控系統(tǒng)(圖1)主要由高壓蓄電池充電器、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率控制電子裝置、高壓蓄電池、電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)、高壓電控系統(tǒng)加熱裝置(PTC)組成。

        圖1 高壓電控系統(tǒng)組成

        2.1 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率控制電子裝置

        驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率控制電子裝置(圖2)的作用是控制驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)工作,同時(shí)控制12 V蓄電池充電和車載電網(wǎng)的供電。同時(shí),它還是高壓蓄電池充電器與高壓蓄電池之間的連接部件。驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率控制電子裝置集成了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制器單元、空調(diào)壓縮機(jī)熔絲、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)逆變器、12 V DC/DC變壓器、中間電路電容器、高電壓導(dǎo)線的接口、12 V車載電網(wǎng)接口、冷卻液接口等零部件。

        圖2 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率控制電子裝置

        2.2 高壓蓄電池充電器

        高壓蓄電池充電器(圖3)安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi),任務(wù)是將加載的交流電轉(zhuǎn)換為直流電,從而給高壓蓄電池充電。內(nèi)部集成了高壓蓄電池充電控制單元,通過“整流”和“變壓”2個(gè)環(huán)節(jié),將220 V交流電轉(zhuǎn)換為直流電,對(duì)高壓蓄電池進(jìn)行充電。內(nèi)置的功率分配器可以使高壓蓄電池充電器為電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)和PTC進(jìn)行供電,因此,在充電過程中也可以使用空調(diào)。

        圖3 高壓蓄電池充電器接口

        使用車載便攜式充電器或充電樁對(duì)PHEV車輛充電時(shí),車載便攜式充電器或充電樁與高壓蓄電池充電控制單元建立通信后,高壓蓄電池充電接口旁的的綠色充電指示燈點(diǎn)亮,表示開始向高壓蓄電池充電。

        2.3 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)

        驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)采用的是永磁同步電動(dòng)機(jī),它安裝于1.4 L TSL發(fā)動(dòng)機(jī)與雙離合變速器之間,主要由散熱器、電動(dòng)機(jī)、分離離合器K0及支持環(huán)組成(圖4)。驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)可以作為車輛獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)源,也可以與發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)合驅(qū)動(dòng),為車輛提供混合動(dòng)力,主要技術(shù)參數(shù)如表1所列。

        表1 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)技術(shù)參數(shù)

        圖4 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)組成

        2.4 高壓蓄電池

        高壓蓄電池安裝在車輛后部,是由蓄電池模塊(由8個(gè)串聯(lián)模組構(gòu)成)、高壓蓄電池開關(guān)盒、蓄電池調(diào)節(jié)控制單元及高壓蓄電池冷卻元件組成的三元鋰電池總成(圖5),電池容量約為37 A·h,額定電壓約為352 V,總能量13 kW·h,并帶有冷卻功能。

        圖5 高壓蓄電池結(jié)構(gòu)

        蓄電池調(diào)節(jié)控制單元是高壓蓄電池開關(guān)盒的主控制器,蓄電池調(diào)節(jié)控制單元結(jié)合高壓蓄電池開關(guān)盒可執(zhí)行以下功能:監(jiān)控縱聯(lián)線路;分析碰撞信號(hào);調(diào)節(jié)高壓蓄電池溫度;控制鎖定繼電器;測(cè)量鎖定繼電器前后的電壓;分析電流傳感器信號(hào);檢測(cè)并分析蓄電池電壓;檢測(cè)并分析蓄電池單元格電壓;檢測(cè)模塊溫度;平衡蓄電池單元格電壓;監(jiān)測(cè)絕緣電阻。

        高壓蓄電池開關(guān)盒負(fù)責(zé)對(duì)絕緣電阻進(jìn)行監(jiān)控,當(dāng)檢測(cè)絕緣電阻無異常后,向蓄電池調(diào)節(jié)控制單元發(fā)送充電許可信息。

        2.5 高壓電控系統(tǒng)加熱裝置

        由于在純電動(dòng)模式下行駛時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)不工作,無法為冷卻液提供熱量,此時(shí)需要高壓電控系統(tǒng)加熱裝置(PTC,圖6)加熱冷卻液,使空調(diào)為車內(nèi)提供暖風(fēng)。PTC通過一條高壓線路與高壓蓄電池充電器相連。

        圖6 高壓電控系統(tǒng)加熱裝置(PTC)

        2.6 電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)

        電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)(圖7)由一個(gè)固定渦旋盤和一個(gè)旋轉(zhuǎn)渦旋盤組成,兩者彼此貼合。通過電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)渦旋盤進(jìn)行螺旋線的偏心運(yùn)轉(zhuǎn),該偏心運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的螺旋造成了多個(gè)越來越小的空間,從而空間內(nèi)的制冷劑得以壓縮(圖8)。

        圖7 電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)

        圖8 電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)工作原理示意圖

        3 結(jié)語

        隨著技術(shù)的成熟和國家政策的助推,用戶對(duì)新能源汽車的接受度也越來越高,新能源汽車也將成為汽車市場(chǎng)中重要的組成部分。大眾PHEV車系是大眾在國內(nèi)推出的首款新能源汽車,除了采用了不同的動(dòng)力系統(tǒng)外,PHEV在車身結(jié)構(gòu)、空調(diào)系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)等方面,均與普通車型有或多或少的不同。

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