《电子技术应用》
您所在的位置:首页 > 电源技术 > 业界动态 > 汽车— 电动汽车电池断开系统

汽车— 电动汽车电池断开系统

2018-08-24
关键词: 电池断开系统 汽车

  在电动和混合动力汽车中,需要一种方法将高压电池与车辆的其他部分断开连接。专门设计的大电流继电器(接触器)历来一直是执行此功能的首选方案。此继电器的设计必须支持在负载下断开连接,而不受损坏。这是通过使用带有真空封装触点的继电器来实现的。这些接触器通常充满惰性气体,包围触点以消除空气。通常,在高压电池系统中,需要三个接触器:一个用于两个主要电池导体,另一个更小的版本用于预充电功能。传统的电池断开电路图如图1所示。

1535093342406272.png

  电动汽车制造商长期以来一直希望有一种更小、更轻、更便宜的方案,以解决电池断开问题。功率半导体方案经常被用作替代接触器,并将生成一种紧凑的固态方案。对半导体电源开关设计提出的挑战也相当大。简单的直接交换每个继电器与适当的电源开关将不可行。由于电动汽车电池系统中的电流可以双向流动,所以电源开关必须能够双向传导和阻挡电流。当车辆处于静止状态(停放车辆)时,电池断态漏电流必须极低,以防止放电和潜在危险情况。此外,通过主要接触器的电流电平等于通过高压电池本身的电流电平。在车辆运行期间,需要较大加速度,电流电平将非常高,并将持续一段时间,这将给电源开关热管理系统带来重大挑战。典型的汽车电流电平与工作模式的关系如图2所示。

1535093344984004.png

  一个建议的电池断开系统方案如图3所示。它通过使用多个紧接的IGBT器件并联,解决了双向导电问题。这些器件必须具有合适的额定电流,并且必须有一个足够的散热系统来处理巨大的功率损耗。通过在负极导体中保持单个接触器来解决断态漏电流问题。这是完整的方案所需要的,以满足停放车辆电池漏电流规格。未来使用宽禁带(WBG)功率器件的应用可能是实施全固态方案的技术。

1535093344968507.png

  在新实现的48V轻型混合动力汽车中,也在发生类似的演进。它们主要由锂离子电池供电,有相同的要求,如高压电动汽车,虽然电流和电压电平差别很大。这里建议用MOSFET模块来解决这一问题。此外,以全固态方案取代预充电硬件,需要一些额外的控制电路,可对输出电容母线充电,使用开关模式技术。这些BDU系统的开发对电动汽车行业来说是全新的,要想成功,需要大量的专门设计和创新。


本站内容除特别声明的原创文章之外,转载内容只为传递更多信息,并不代表本网站赞同其观点。转载的所有的文章、图片、音/视频文件等资料的版权归版权所有权人所有。本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如涉及作品内容、版权和其它问题,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以便迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。联系电话:010-82306118;邮箱:aet@chinaaet.com。