汽车电气系统PPT下载

这是一个关于汽车电气系统PPT，这节课主要是了解5.1电气系统概述5.2电动汽车空调系统5.3功率变换器5.4电动汽车高压安全5.5电气系统的电磁兼容性等等介绍。电动汽车采用漏电保护器是必要的，一旦有正或负母线与车身相连，保护器报警，这就避免了电机壳体漏电成为高压正极，站在车上的人触摸负极造成电击伤。这样的设计也可避免空调系统高压、DC/DC系统高压的泄漏。
逆变器封密在高压盒中，非工作人员不能拆开。但会有工作人员疏忽和非工作人员的强行拆开情况，为防止电击伤在逆变器盒盖上设计有高压互锁开关，只要逆变器盒体打开，开关动作，控制器收到信号断开系统的主继电器，可以避免意外电击出现，欢迎点击下载汽车电气系统PPT哦。

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5.1　电气系统概述5.2　电动汽车空调系统5.3　功率变换器5.4　电动汽车高压安全5.5　电气系统的电磁兼容性5Vx红软基地
电动汽车的“神经”5Vx红软基地
分类：低压电气系统、高压电气系统5Vx红软基地
① 电驱动压缩机空调系统可以采用全封闭的HFC134a(目前汽车空调主要用制冷剂)系统及制冷剂回收技术，整体的高度密封性可以减小正常运行以及修理维护时制冷剂的泄漏损失，从而减少了对环境的污染。5Vx红软基地
② 电动空调的压缩机靠电机驱动，因此可以通过精确的控制以及在常见热负荷工况下的高效率运行来降低空调系统的能耗，从而提高整车的经济性。5Vx红软基地
③ 采用电驱动，噪声较低、可靠性高、使用寿命长、故障率低。④ 对于一体式电动压缩机，取消了发动机与压缩机之间的传动带，没有了张紧件的质量，相对于传统结构减小了整车质量。5Vx红软基地
⑤ 可以在上车之前预先遥控起动电动空调，对车厢内的空气进行预先调节，相比传统空调可增加乘客的舒适性。5Vx红软基地
① 可实现完全由空调自身独立实现制冷、制热功能。② 可根据车厢内热负荷的变化自动调节制冷量输出，达到节能降耗的要求。③ 压缩机直接由电驱动，这对于电动客车而言，动力机构不再布置在发动机舱内，整个系统可集成设计全部放在车顶。5Vx红软基地
④ 采用制冷能力更强的R407C制冷剂(传统燃油汽车普遍采用R134a制冷剂)，减少产品尺寸，减少能源消耗。5Vx红软基地
⑤ 电动空调系统采用变频调速的电动一体化压缩机取代了传统的机械传动方式的压缩机；由于取消了冷却系统，将采用电加热器进行冬天供暖。5Vx红软基地
(1)全封闭柔性涡旋压缩机5Vx红软基地
(2)高效率的制冷剂5Vx红软基地
(3)高效传热和散热机构5Vx红软基地
(4)全焊接、高集成5Vx红软基地
(5)变频器技术5Vx红软基地
(6)智能化模糊控制5Vx红软基地
(7)独特的控制系统5Vx红软基地
半导体制冷又称为热电制冷，是固态制冷技术，不用制冷剂，没有运行件。5Vx红软基地
热电堆起着压缩式制冷压缩机的作用，5Vx红软基地
冷端及其热交换器则相当于压缩式制冷蒸发器，5Vx红软基地
热端及其热交换器相当于冷凝器。5Vx红软基地
① 热泵5Vx红软基地
由传动带驱动的直流无刷电动机的电动汽车热泵式空调系统工作原理如图5-7所示。5Vx红软基地
空调系统的制冷／制热模式由四通换向阀转换，实线箭头表示制冷工况，虚线箭头表示制热工况。5Vx红软基地
② PTC电加热器5Vx红软基地
采用PTC热敏电阻元件为发热源的一种加热器。5Vx红软基地
通常是用半导体材料制成的，它的电阻随温度变化而急剧变化，当外界温度降低，PTC电阻值随之减小，发热量反而会相应增加。5Vx红软基地
按材质可以分为陶瓷PTC热敏电阻和有机高分子PTC热敏电阻。用于空调辅助电加热器的是陶瓷PTC热敏电阻。5Vx红软基地
具有随环境温度高低的变化，其电阻值随之增加或减小的变化特性，所以PTC加热器具有节能、恒温、安全和使用寿命长等特点。5Vx红软基地
① 不同电源之间的特性匹配。例如，可利用DC/DC变换器实现燃料电池和动力电池之间的特性匹配。② 驱动辅助系统中的直流电动机。在小功率(一般低于5kW)直流电动机驱动的转向、制动等辅助系统中，一般直接采用DC/DC变换器供电。5Vx红软基地
③ 给低压辅助蓄电池充电。在电动汽车中，需要高压电源通过降压变换器给辅助电池充电。5Vx红软基地
① 变换功率大。5Vx红软基地
② 输出响应快捷。5Vx红软基地
③ 工作稳定，抗电磁干扰。5Vx红软基地
④ 控制方便、准确。5Vx红软基地
⑤ 具有能量回馈功能。电动汽车的功率变换器一般为双向设计。5Vx红软基地
(1)直流斩波(Buck)式降压功率变换器(2)单端正激式降压功率变换器5Vx红软基地
① 供电的所有动力电池做到分组串联，且每组电压小于96V，并配熔断器，可在发生意外短路时断开电池组之间的连接。② 将一个含有多个动力电池包、两个高压直流接触器以及熔断器各自集成在绝缘封闭壳体内，这样就可以将高电压的带电部件与外部环境隔绝，同时相互之间的电磁干扰也得到了较好的屏蔽。5Vx红软基地
③ 设计的高压电安全监控系统也安装在一个绝缘封闭壳体内，而且布置位置需要尽量靠近电池包以便在发生高压故障时可及时切断高压回路。5Vx红软基地
④ 高压电安全监控系统包含有高压回路预充电电路，目的是为了防止高压系统容性负载产生的瞬态冲击，在系统断电后，保证预充电继电器能够完全断开。5Vx红软基地
⑤ 高压电安全监控系统通过控制高压接触器通断，可以确保电动汽车高压回路的安全性，且在系统断电后，两个高压接触器能够完全断开。⑥ 在高压回路中布置高压环路互锁电路，以确保电池组外的所有高压电路的连续性。⑦ 设置手动切断高压回路装置，用于维修或者紧急情况下手动切断高压回路。5Vx红软基地
① 人体的安全电压低于36V，触电电流和持续时间乘积的最大值小于30mA.s。② 绝缘电阻除以电池的额定电压至少应该大于100Ω/V，最好是能够确保大于500Ω/V。5Vx红软基地
③ 对于高于60V的高压系统的上电过程至少需要100ms，在上电过程中应该采用预充电过程来避免高压冲击。④ 在任何情况下继电器断开时间为20ms，当高压系统断开后1s，汽车的任何导电部分应该和可触及的部分对地电压的峰值应当小于42.4V(交流)或60V(直流)，储存的能量应该小于20J。5Vx红软基地
① 高压电气参数：高压系统电压、电流，高压总线剩余电量。② 高压电路参数：动力电池绝缘电阻、高压总线等效电容。5Vx红软基地
③ 非电测量参数：环境温度、湿度。④ 数字量测控参数：主要是开关量的输入和输出。5Vx红软基地
电动汽车采用漏电保护器是必要的，一旦有正或负母线与车身相连，保护器报警，这就避免了电机壳体漏电成为高压正极，站在车上的人触摸负极造成电击伤。这样的设计也可避免空调系统高压、DC/DC系统高压的泄漏。5Vx红软基地
逆变器封密在高压盒中，非工作人员不能拆开。但会有工作人员疏忽和非工作人员的强行拆开情况，为防止电击伤在逆变器盒盖上设计有高压互锁开关，只要逆变器盒体打开，开关动作，控制器收到信号断开系统的主继电器，可以避免意外电击出现。5Vx红软基地
较高的供电电压对整车的电气安全就提出了更高的要求，尤其是对高压系统的绝缘性能提出了更为苛刻的要求。绝缘电阻是表征电动汽车电气安全好坏的重要参数，相关电动汽车安全标准均作了明确规定，目的是消除高压电对车辆和驾乘人员人身的潜在威胁，保证纯电动汽车电气系统的安全。5Vx红软基地
① 辅助电源法。在我国某些电力机车采用的漏电检测器中，使用一个直流110V的检测用辅助蓄电池，蓄电池正极与待测高压直流电源的负极相连，蓄电池的负极与车辆机壳实现一点连接。在待测系统绝缘性能良好的情况下，蓄电源没有电流回路，漏电流为零；在电源线缆绝缘层老化或者环境潮湿等情况下，蓄电池通过电源线缆绝缘层形成闭合回路、产生漏电流，检测器根据漏电流的大小进行报警，并关断待测系统电源。5Vx红软基地
② 电流传感法。将待测系统中电源的正极和负极一起同方向穿过电流传感器，当没有漏电流时，从电源正极流出的电流等于返回到电源负极的电流，因此穿过电流传感器的总电流为零，电流传感器的输出电压为零；当发生漏电现象时，电流传感器输出电流不为零。根据电压的正负可以进一步判断产生漏电流的来源是来自电源正极引线电缆还是电源负极引线电缆。5Vx红软基地
    但是，应用此方法的前提是待测电源必须处于工作状态。5Vx红软基地
为了监测上述绝缘电阻，直接将车载高压电源作为监测电源。电源正极、负极和车辆底盘之间建立了桥式阻抗网络，如图5-20所示。5Vx红软基地
这主要是指车上各种电子电气系统产生的电磁干扰。5Vx红软基地
车载干扰源主要有驱动系统、动力电池、功率变换器、继电器、电动辅助系统、开关、通讯设备以及微处理器等电子设备。      5Vx红软基地
车载干扰源的电磁传播模式很复杂，它有传导干扰和辐射干扰两种形式。 5Vx红软基地
一般情况下，在电动汽车系统的辐射干扰中，共模高频干扰占据着主导地位，而其他频段干扰较小。5Vx红软基地
自然干扰源是指由自然现象引起的电磁干扰。5Vx红软基地
比较典型的自然界电磁现象产生的电磁噪声有大气噪声、太阳噪声、宇宙噪声以及静电放电等。5Vx红软基地
大多数情况下，这种电磁噪声非常复杂，并且对汽车的干扰影响可以忽略。5Vx红软基地
但是，闪电和静电放电可能会产生很大的瞬变场强。5Vx红软基地
人为干扰源是指由汽车外部人工装置产生的电磁干扰。5Vx红软基地
主要有其他车辆的辐射干扰，车外的雷达、无线电台发射机、移动通讯设备等发射的电磁波干扰，以及高压输电线的电晕放电等。5Vx红软基地
为了增强抗扰度并抑制骚扰，应从电磁敏感度、电磁骚扰发射、芯片封装和电源电压等四个方面优选有源器件。由于噪声电流和瞬态负载电流是传导骚扰和辐射骚扰的初始源，为实现电源的完整性，应优选多层板，尽可能减小引线电感；减小门电路驱动线对地分布电容和驱动门输入电容；选用SMD；安装本地去耦电容和整体去耦电容。5Vx红软基地
PCB设计具体方法主要包括：5Vx红软基地
①优选多层板。②布局布线原则 。③层间安排原则 。5Vx红软基地
④遵循2H和2W设计原则 。5Vx红软基地
分析系统内各类部件的骚扰特性、敏感特性、各电路的工作电平、信号种类和电源电压；将地线分类、划组；画出系统布局；画出系统地线网。在1MHz以下低频电路部分采用单点接地，10MHz以上高频部分采用多点接地；电源地线都接到电源总地线上，信号地都接到信号总地线上，两根总地线最后汇总到一个公共入地点搭车体连接；信号源接地时，屏蔽层在信号侧接地；多个信号屏蔽双绞线与多芯对绞总屏电缆连接时，各屏蔽层应相互连接好，360度搭接；采用信号隔离变压器、平衡变压器、光耦合器和差动放大器实现对地环路的隔离；PCB表面覆铜一定要良好接地；多层板中间层的空旷区不要覆铜等。5Vx红软基地
采用高导电率材料加屏蔽体接地进行静电屏蔽和电场屏蔽；采用高磁导率材料进行低频磁场屏蔽；采用高导电率材料进行高频磁场屏蔽；采用高导电率材料加接地进行远场电磁屏蔽。永久性接缝采用焊接方式；非永久性接缝采用导电衬垫。通风空采用蜂窝状通风板。单根导线或电缆穿过屏蔽体时，采用馈通滤波器；一组导线或电缆穿过屏蔽体时，采用滤波器连接器；在I/O端口加装滤波器；屏蔽电缆与屏蔽体连接时应成哑铃状，屏蔽层与屏蔽体360度搭接。5Vx红软基地
反射式低通滤波器按源阻抗和负载阻抗选择网络结构，并核算其插入损耗和频率特性；反射式低通滤波器安装时使输入线尽可能短，输出线与输入线隔离，并良好接地；吸收式低通滤波器采用铁氧体元件，用于电源线、数据线和PCB上，安装在骚扰附近；采用长而细的铁氧体元件抑制效果好。5Vx红软基地
屏蔽是在两个区域之间建立电磁屏障保护系统中的电路不受电磁环境损坏的最直接方法。5Vx红软基地
可采取两种屏蔽方式：其一，主动屏蔽；其二，被动屏蔽。5Vx红软基地
屏蔽的设计原则：高频电场屏蔽应用铜、铝和镁等良导电材料；低频磁场屏蔽应用磁性材料，如铁和镍铁高导磁合金；足够厚度的屏蔽层可屏蔽任何频率的电场，且有很高的屏蔽效能；多层屏蔽（包括机壳与电缆）能在宽频带上提供高屏蔽有效度；用来密封缝隙的各种结合面必须清洁，不能有不导电的涂层；为了保持外壳的屏蔽效能，对必不可少的穿线孔应加导电衬层、弹簧垫圈、波导衰减器和栅网等。5Vx红软基地
屏蔽主要是为了解决辐射干扰，而滤波则主要是解决通过传导途径造成的干扰。5Vx红软基地
完成滤波作用的部件称为滤波器。5Vx红软基地
滤波器主要抑制通过电路通路直接进入的干扰，它是应用最普遍的抗干扰方法。5Vx红软基地
根据信号与干扰信号之间的频率差别，可以采用不同性能的滤波器，抑制干扰信号，提高信噪比。5Vx红软基地
① 合理规划线束。在线束布置上，使小功率敏感电路紧靠信号源，大功率干扰电路紧靠负载，尽可能分开小功率电路和大功率电路，减小线束间的感应干扰和辐射干扰。不同用途、不同电平的导线，如输入与输出线、弱电与强电要远离，尽量不要平行；接地线长度要尽量短，截面要尽量大。关键元件、电路和走线都要加屏蔽，屏蔽要合理接地。对较长的线束，为减小传导和辐射干扰，应在线束上增加滤波，比较方便的方法是套接合适的铁氧体磁环。5Vx红软基地
② 元器件选择和电路设计。元器件选择和电路设计是抗电磁干扰和电磁兼容性设计的重点之一。通过选择元件及抗扰筛选，以得到高抗干扰门限值的元件，采用屏蔽的双绞线作连线，缩短元件和电路的连线。另外，还要考虑到数字电路比线性、模拟电路抗扰性强，低速数字电路比高速数字电路有更低的电磁灵敏度。5Vx红软基地
① 在某所电磁兼容试验室，对某电动客车进行检验，表5-3为试验条件。检测和判定方法依据GB/T 18387—2001《电动车辆电磁场辐射强度的限值和测量方法宽带9kHz~30MHz》。② 电磁场辐射强度检验结果。5Vx红软基地
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