广汽本田VE-1三电系统技术分析

文章来源: 汽车动力总成 发布时间:2020-09-14
分享到
纯电动车型VE-1是广汽本田电动化首款车型,以缤智车型平台进行电动化开发,搭载广汽先进的纯电动技术,全面助力广汽本田加速进入电动化时代。

纯电动车型VE-1是广汽本田电动化首款车型,以缤智车型平台进行电动化开发,搭载广汽先进的纯电动技术,全面助力广汽本田加速进入电动化时代。



相对于汽油车,电动车主要减少了以下几个系统部件:①发动机;②变速箱;③燃油系统(燃油箱、燃油泵、燃油喷射装置等);④进排气系统(进气系统、空气滤清器、消音器、三元催化器等)。


01

EV系统部件

EV系统部件替代了传统燃油车的动力系统部件,主要布置于前机舱与车辆底盘。

EV系统部件主要由大三电(动力电池、电机、电控(电机控制器、3in1))、小三电(电动压缩机、电池PTC、空调PTC)组成,均属于高压部件。



EV系统主要部件的功能说明如下:


VE-1以缤智车型平台进行电动化开发,与原型车相比,除了增加EV系统部件,其空调、制动、冷却、悬架、电子控制等系统的部件也发生了变化。


02

整车控制


整车控制器(VCU)是电动车的大脑,是实现整车控制决策的核心电子控制单元,其功能包括:通过采集加速踏板、挡位、制动踏板等信号来判断驾驶员的驾驶意图;通过监测车辆状态(车速、温度等)信息,由VCU判断处理后,向动力系统、动力电池系统发送车辆的运行状态控制指令,同时控制车载附件电力系统的工作模式等。

车辆的驾驶平顺性、能耗经济性、以及运行可靠性都与VCU的有效控制息息相关。VCU的具体、主要功能为以下几方面:


03

动力电池系统



VE-1动力电池采用三元锂电池,标称电压为350V,总电量为53.6Kwh,重量为430kg,安装在车辆底盘位置。供应商为东软睿驰,电芯则由力神提供,NEDC综合工况续航里程为401km

 

电池主要参数如下:

VE-1电池整包由24个模组串联而成,其中每个模组由12个电芯采用3并联/4串联方式组成。

动力电池外围结构包括:①紧急维修开关(MSD):位于电池包上盖位置,对应车辆副驾驶座位地板下部。②高压接插件:位于电池包前端右侧,对应车辆中线位置右侧。③低压接插件:

位于电池包前端侧面,对应车辆中线位置左侧。④进出水口:位于电池包前端侧面,对应车辆中线位置右。

 

动力电池高压电路由模组、MSD、预充电阻、预充继电器、主正继电器、主负继电器、高压插接器组成。


Ø  模组:24个模组串联构成高压电池包,即整车动力源。

Ø  MSD:紧急维修开关,断开高压回路。高压部件维修前、中应保持断开。

Ø  预充继电器/预充电阻:整车高压上电初期先吸合预充继电器,防止瞬间电流过大损坏电气元件。

Ø  正极继电器:预充通过后,正极继电器吸合,上电期间保持吸合。

Ø  主负继电器:上电期间保持吸合,下电后断开。

Ø  高压插接器:用于电池包充放电连接。

 

电池管理系统(BMS)能够对动力电池组总电压、总电流、每个测点温度、和电池单体的电压参数进行实时监控,并进行故障诊断、SOC(剩余电量比)计算、行驶里程计算、短路保护、漏电监测、报警显示、充放电模式选择等,及根据不同状态发送不同的策略指令,如控制继电器闭合或断开。

 

VE-1BMS由主控板(BMU)、采集板(BIC)、高压板(HVM)组成。

Ø  采集板:BIC采集板与温度、电压传感器连接,将采集来的信号通过低压通讯线束传递给主控板。

Ø  高压板:高压板采集各继电器、预充电阻、电力传感器、高压回路的电压的信号,通过通讯线束发送给主控板。

Ø  主控板:根据BIC采集板和HVM高压板,发送的信号,判断电池系统状态,根据不同状态发送不同的策略指令。保证电池系统安全运行。


04

电控系统


 VE-1的电控系统指动力分配单元,包括电机控制器(MCU)及31集成控制模块,位于前机舱内。


MCU是电动车的核心功率控制单元,通过接收VCU的车辆行驶控制指令,控制电机输出指定的扭矩和转速,驱动车辆行驶。实现把动力电池的直流电能转换成所需的高压交流电、并驱动电机本体输出机械能。另外MCU通过CAN通讯来接收VCU指令,并反馈本身的运作状态。


3IN1是集成控制模块,有OBCDC/DCPDU3个子控制单元组成。OBC将公共电网的交流电能转换为动力电池要求的直流电,并给动力电池充电的设备;DC/DC可以将电池包的高压直流电转换成低压直流电能,为12V低压网络提供电源,满足整车低压用电设备的要求,必要时为12V蓄电池充电;PDU中包含直流充电正极继电器、直流充电负极继电器、DC/DC 保险、OBC 保险、空调压缩机高压保险、PTC 高压保险等电气件,是保护高压负载回路安全、启动、断开高压回路的设备。



3IN1可理解为高压电输入和输出的十字路口,内部电气元件众多,包括车载充电器OBCDC-DC变换器、高压线束、低压线束、继电器、高压保险等。



3IN1采用液冷方式,外围部件主要包括:冷却水口、高压插接器、低压插接器等。


05

电机系统


 VE-1使用了一台永磁同步电动机,最大功率120kW,最大扭矩280Nm,与之匹配的是固定齿比的单速变速箱。

 

VE-1的电机系统主要由电动机、减速器构成,将经MCU调节的电能转化机械能,是电动车的驱动装置。


电机最大输出扭矩达到280N·m,最大功率为120KW,效率达93.62%,处于同行业的领先水平。



驱动控制策略:整车在不踩加速踏板的情况下,将蠕动起步,缓慢加速至5km/h左右稳定车速。车辆蠕动起步后,当驾驶员踩下加速踏板时,驱动扭矩是在蠕行扭矩基础上叠加,从而实现蠕行到驱动过程车速的平滑过程。


VE-1的减速器是由一级传动齿轮和差速器组成,减速比:9.061,最大传递扭矩320Nm,重量为28kg


06

冷却系统



为确保VE-1的动力电池正常工作,需要由冷却系统对动力电池进行加热或冷却。同时由于电机、MCU3in1在工作中将产生大量热量,因此需要进行冷却。整车冷却系统共包含三个循环:电池冷却;电池加热;电机冷却。其中电池冷却与电池加热共用部分管路,由电子三通阀进行切换;电机、MCU3in1共用电机冷却循环。



VCU接收来自各系统的温度信号,实施对三通阀、冷却风扇、PTC、电动水泵等的控制,将电池、电机等部件的温度控制在合理范围内。



收藏
赞一下
0