北京汽车160E纯电动汽车基本结构如图3-55所示,主要由汽车前部的整车控制器VCU、电机控制盒、高压控制盒、DC-DC车载充电机、空调冷凝器、驱动电机、真空制动、变速箱以及汽车中部的变速操纵、动力电池等组成。
1.充电系统(动力电池系统）。
北汽160E纯电动汽车充电系统由动力电池组件、DC/DC转换器、车载充电器、高压控制盒、快充口(直流)、慢充口(交流)等组成,如图3-56所示。
(1)充电系统控制设计。
该车充电设计架构是:左侧交流低压充电桩通过充电线进入纯电动车内部,通过车载中点击进入高压控制盒,右上部的高压充电桩通过充电线直接进入高压控制盒。高压控制盒可以与动力电池进行联络充电。高压控制盒可以通过DC/DC变换器进行对低压蓄电池充电。具体如图3-57所示。
(2)车载充电机。
车载充电机主要功能是将220VAC转换为高压直流电给动力电池进行充电。同时提供过压、欠压、过流、欠流等多种保护措施,当充电系统出现异常会及时切断供电。车载充电机的外观及接口如图3-58所示。
(3)高压控制盒。
高压控制盒主要用于对动力电池中储存的电能进行输出及分配,实现对支路用电器件的切断和保护。高压控制盒共有5处接线口,分别连接快充、动力电池、电机控制器和其他高压接插件。
高压控制盒一高压附件插件:DC/DC电源正极、PTC电源正极、压缩机电源正极、PTC-A组负极、充电机电源正极、充电机电源负极、DC/DC电源负极、压缩机电源负极、PTC-B组负极、互锁信号线、空脚。
(4)DC/DC变换器。
DC/DC变换器主要作用是完成320V直流高压电转换成14V直流低压电,向低压蓄电池及全车低压用电设备供电;共有4处接线口,分别为低压输出负极、低压输出正极、低压控制端、高压输入端。DC/DC变换器的外观及接口如图3-59所示。
2.动力电池。
北汽160E纯电动汽车动力电池系统主要由动力电池模组、电池管理系统、动力电池箱及辅助元器件等四部分组成,如图4-60所示。
(1)动力电池模组组成。
电池单体:构成动力电池模块的最小单元。一般由正极、负极、电解质及外壳等构成,实现电能与化学能之间直接转换,如图3-61(左)所示。
电池模块:一组并联的电池单体的组合,该组合额定电压与电池单体的额定电压相等,是电池单体在物理结构和电路上连接起来的最小分组,可作为一个单元替换,如图4-61(右)所示。
模组:由多个电池模块或单体电芯串联组成的一个组合体。
(2)动力电池模组电压。
北汽E160动力电池系统的单体电芯电压范围为2.5V~3.7V,动力电池系统的总电压工作范围为255V~372V。
动力电池系统的额定电压=单体电芯额定电压×单体电芯串联数;
动力电池系统的容量=单体电芯容量x单体电芯并联数量;
动力电池系统总能量=动力电池系统的额定电压×动力电池系统容量。上述具体参数如表3-3所示。
(3)动力电池模组的充电。
动力电池充电分为快充、慢充和制动能量回收三种方式。采用车载充电机充电,充电温度与充电电流要求见下表3-4所示。
快充中,电流显示值为:13.2A~46.2A之间,快充充电的电流,受动力电池内部温度影响而变化。
快充和慢充的流程均为:采用恒流一恒压充电方法,以恒定电流充电至动力电池组总电压达到或最高单体电压达到此温度条件下的规定电压值,以恒定电压充电至电流小于0.8A后停止充电。
在充电过程中,如果单体压差大于300MV,则停止充电,报充电故障可接受最大回馈电压要求:
动力电池可以承受由电机产生的最大365V的感应电动势。
制动能量回收的要求:
动力电池可以接受表3-5中的脉冲回馈电流和持续时间。
动力电池可以接受下表3-6中的最大持续回馈电流。
(4)动力电池高压系统工作原理。
动力电池高压系统工作电路如图3-62所示。
(5)充电口介绍。
快充(直流)充电接口参数值:额定电压750V,额定电流125A、250A。具体充电插头如图4-63所示。
慢充(交流)充电接口参数值:额定电压250V,额定电流16A、32A,具体充电接口如图3-64所示。
