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纯电动汽车高压电控总成实训设备

纯电动汽车的高压电控总成集成了两电平双向交流逆变式电机控制器(VTOG)、高压配电箱、DC-DC电压转换器、漏电传感器模块等部分。VTOG的主要功能是驱动控制和充电控制。由大容量薄膜电容、VTOG高压电控主板、IGBT模块、3相交流输出带霍尔电流传感器等主要原件组成。大容量薄膜电容用于快速吸收回馈制动能量,也可作为大功率放电下的辅助动力源;IGBT模块则是电动汽车的技术核心,它通过脉冲宽度调制(PWM)的方式控制IGBT开关,将电流从DC转换到AC(电池到电机,驱动电机)或者从AC转化到DC(电机到电池,刹车、下坡时能量回收);VTOG高压电控主板的功能是控制电动机和发电机根据不同工况,控制电机的正反转、功率、扭矩和转速等。

高压配电箱的主要功能是控制充放电。由功率电阻、正极霍尔电流传感器、主接触器、交流充电接触器,直流充电正极接触器、预充接触器直流充电负极接触器、预充电阻等原件组成。其中功率电阻分担掉一部分功率;正极霍尔电流传感器安装在高压正极一侧以监控高压端电流值;所有的接触器负责在配电箱内不同的线路段进行通断动作;而预充电阻是为了限流,避免刚开始充电时电池前端的大电容与主继电器接通时产生瞬间的大电流,烧毁主继电器。

DC-DC电压转换器的功能包括控制高压交/直流电双向逆变,驱动电机运转,实现充、放电功能(VTOG、车载充电器);实现高压直流电转化低压直流电为整车低压电器系统供电;实现整车高压回路配电功能;直流充电升压功能;CAN通信、故障处理纪录、在线CAN烧写以及自检等功能。

漏电传感器模块含有CAN通信功能,主要监测与动力电池输出相连接的正极或负极母线与车身底盘之间的绝缘电阻判定高压系统是否存在漏电,漏电传感器将漏电数据信息通过CAN信号发送给电池管理器、VTOG,采取相应保护措施。比亚迪e5采用直流漏电传感器。当高压系统漏电时,传感器会发出一个信号给电池管理器,电池管理器接收到漏电信号后会根据漏电情况马上报警或者控制马上断开高压系统,防止高压漏电对人或者物品造成伤害和损失。

驱动电机与高压控制系统实训台

实训台选用纯电动汽车高压电控总成和永磁同步电机驱动传动系统、工况模拟系统真实材料制作的实验实训台架,可完成电力驱动及传动系统相关的实验实训内容。动力高压电源由动力电池与管理系统实训台提供。适合于各类院校对电力驱动及传动系统等理论和维修实训的拆装与维护、结构与原理认知、系统操作、功能动态演示、故障检测与诊断教学需要。

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