Qu’est-ce que le principe électrique ?
Principe électrique
Le composant le plus essentiel d’un véhicule électrique est le système de batterie, et l’un des aspects les plus essentiels du système de batterie est son principe électrique. La conception de l'architecture du principe électrique repose sur la satisfaction des exigences avancées par la conception du véhicule pour le système de batterie, et une fois la conception finalisée, elle détermine les fonctions du système de batterie. Ce chapitre couvrira certaines connaissances sur les principes électriques du système de batterie.
Configuration électrique
L'exigence relative à la configuration électrique du système de batterie découle des exigences du système de batterie. Pour résumer les exigences du véhicule en matière de système de batterie en une phrase simple : fournir de l'énergie électrique au véhicule électrique de manière sûre et contrôlable. Les trois mots clés de cette phrase sonténergie électrique, contrôlable, etsûr. L'énergie électrique fait référence aux composants du système de batterie, tels que les modules de batterie, qui peuvent fournir de l'énergie électrique. Contrôlable fait référence aux composants du système de batterie, tels que l'unité de contrôle de batterie (BCU), les contacteurs ou relais et les capteurs de courant/tension, qui peuvent contrôler le courant. Sûr fait référence aux composants du système de batterie qui sont liés à la sécurité du système, tels que les fusibles et la déconnexion manuelle de service (MSD). La figure 9-1 montre une configuration électrique simple d'un système de batterie, comprenant les trois types de composants mentionnés ci-dessus. Ceux-ci incluent des composants tels que des modules de batterie, une unité de commande de batterie (BCU), un contacteur positif principal, un contacteur négatif principal, un contacteur positif de charge rapide, un contacteur négatif de charge rapide, un relais de pré-charge, une résistance de précharge, un capteur de courant et une déconnexion manuelle de service (MSD) avec un fusible.
Comme le montre la figure 9-1, le système de batterie se compose d'une carte de commande principale, de plusieurs cartes de commande esclaves, d'un MSD, de plusieurs cellules, de relais haute -tension, de faisceaux de câbles basse-tension et de divers connecteurs. La carte de commande principale est responsable de fonctions telles que le contrôle logique du relais haute tension, l'acquisition de la tension totale, la surveillance de l'état du connecteur haute tension et de la connexion MSD, l'acquisition du courant, le contrôle de la charge, la communication du véhicule, la collecte d'informations sur la carte esclave, le diagnostic des pannes et la mise à niveau du programme. Chaque carte de commande esclave est configurée pour acquérir la tension des cellules (0 ~ 5 V) et est équipée de capteurs de température répartis sur chaque module de batterie du boîtier.
Le système de batterie de la figure 9-1 est relativement simple et n'inclut pas encore de sous-systèmes tels que le système de refroidissement par eau, le système de chauffage et le système de contrôle de la température.
Principes électriques
La figure 9-2 montre un principe électrique d'un système de batterie. Comme le montre la figure, la batterie intègre des contacteurs positifs et négatifs, des résistances de pré-charge, des relais de précharge, un MSD, un système de gestion de batterie et des capteurs de courant. Les contacteurs à l'intérieur du chargeur rapide/lent et de la batterie au lithium sont contrôlés par le système de gestion de batterie (BMS) et une logique positive est recommandée. Les contacteurs positifs et négatifs sont équipés de contacts auxiliaires et le signal de retour est renvoyé au système de gestion de la batterie.
Le circuit de pré-charge pré-charge le système haute-haute tension du véhicule, et la tension de pré-charge est la tension du système. L'alimentation électrique de la carte principale du système de gestion de batterie doit avoirSous tension, fil sous tension et interface de réveil-de charge. Il est activé par l'alimentation ON pendant le fonctionnement normal et activé par une source d'alimentation de charge externe pendant la charge. Le système de gestion de la batterie doit avoir des fonctions de détection de la résistance d’isolement et de détection de la tension et du courant des jeux de barres. La détection de courant peut adopter des capteurs de courant shunt ou Hall. Le système de gestion de la batterie doit avoir des stratégies correspondantes pour la résistance d'isolement et la gestion des défauts. Les exigences de détection de la résistance d'isolement sont détaillées dans les exigences correspondantes de la fiche d'entrée de conception de la batterie. La carte principale du système de gestion de la batterie doit être capable de détecter les signaux de contrôle et de confirmation de charge CC/CP/CC2 qui répondent aux normes nationales de charge. Les méthodes de charge CA doivent être conçues selon le principe typique du circuit pilote de commande de la méthode de connexion B du mode de charge 3 dans la norme nationale, permettant la charge CA via une prise domestique 16 A et une pile de charge CA. Un interrupteur de maintenance et un fusible haute tension-doivent être situés au milieu de la batterie d'alimentation. Si le bloc de batterie est un système à boîtier divisé-, il est recommandé d'installer un interrupteur de maintenance et un fusible haute tension-dans la position électrique centrale de chaque boîtier. Le connecteur haute tension-entre le MSD et le câble de connexion doit former un circuit de verrouillage à l'intérieur de la batterie, et le signal de verrouillage est détecté par le système de gestion de la batterie. Le connecteur haute tension -pour la tension totale et la sortie négative totale de la batterie de puissance utilise des connecteurs prédéfinis-, et le signal de commande de verrouillage haute tension -forme une boucle de résistance avec l'unité de commande de puissance (PCU) et le moteur est détecté par l'unité de commande du véhicule (VCU).
Le système de gestion de la batterie adopte une architecture maître-esclave. La communication entre la carte de contrôle maître et les cartes de contrôle esclaves s'effectue via le bus CAN. La figure 9-3 montre la structure du bus CAN interne du système de batterie.
Comme le montre la figure 9-3, chaque module est équipé d'une carte de contrôle esclave. La carte de contrôle esclave est intégrée au module, permettant une configuration flexible, une évolutivité et la création de modules standardisés pour répondre aux exigences de la plate-forme. La conception électrique se concentre principalement sur la conception du circuit haute tension de la batterie, y compris les aspects de développement desécurité électrique-haute tension, circuit de pré-charge, sélection de câble haute-tension, MSD et capteurs de courant.
