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第五章 上汽荣威Ei5型EV汽车
第一节 高压电源系统
一、高压电池系统
1.技术参数
技术参数见表5-1。
表5-1 技术参数
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2.系统说明
高压电池包由以下部件组成:
1)电池模块:本包含24个模块,每个模块包含4个电芯。
2)电池管理系统(BMS):通过采集电池包内部各个模块、电芯的电压、温度以及母线电流等信息,评估电池包状态,实时估算电池包剩余电量、纯电续驶剩余里程、寿命状态等,管理车载充电与非车载充电,向整车控制器提供电池包信息,响应整车高压回路通断命令,从而给整车提供能源。
3)电气分配单元(EDM):它通过主正、主负、快充、慢充和预充继电器控制电池包所有的高压电路输出。同时EDM具有预充功能和电流冗余检测(莱姆电流传感器)功能。
4)高低压线束及接插件,各接插件分布见图5-1。
5)手动维修开关(MSD):用于紧急情况或维修高压部件时,从物理上断开电池包高压输出。
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图5-1 高压电池包插接件分布
1—出水口(如有) 2—进水口(如有) 3—整车低压连接器 4—整车高压连接器 5—充电高压连接器 6—手动维修开关 7—泄压阀
6)冷却系统:采用自然冷却或水冷冷却方式。
7)外壳。
高压电池包安装位置见图5-2。
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图5-2 高压电池包安装位置
1—车载充电器 2—高压电池包
高压电池包运作原理如下:
1)两路独立的CAN网络,分别与整车、车载充电器通信。
2)提供高压电池包的状态给整车控制器,通过不同高压继电器的通断,实现各个高压回路的通断,使其实现充放电管理和高压电池包电池状态的指示。
3)车载充电管理:使用交流充电(慢充)接口,通过车载充电器为高压电池包进行充电,并提供预约充电功能。
4)非车载充电管理:支持GB/T 27930—2011和GB/T27930—2015两种国标的快充桩,不支持其他企业标准或国外标准的快充桩。车辆停止后,挂P档,插入快充枪,充电连接灯亮起,完成快充桩设置,电池管理系统开始与快充桩进行连接确认、通信、闭合继电器,充电桩开始向车辆充电,充电指示灯亮起,充电呼吸灯亮起。充电完成后,充电桩显示充电结束,充电呼吸灯、充电指示灯熄灭,然后拔下快充枪,充电连接灯熄灭。在充电过程中,若想终止充电,请先在快充桩上进行操作,终止充电,确保快充桩显示充电电流降到0,充电结束后,再拔枪,以免发生危险。
5)热管理功能:通过水冷或自然冷却方式实现高压电池包的热管理。
6)高压安全管理:实现绝缘电阻检测,高压互锁检测,碰撞检测功能,具备故障检测管理及处理机制。
7)实现车载和非车载充电器的连接线检测,控制整车的充电状态和充电连接状态灯的指示。电池管理系统框图如图5-3所示。
3.端子定义
高压电池包整车低压线束连接端子BY123如图5-4所示,定义见表5-2。
高压电池包整车低压线束连接端子EB212如图5-5所示,定义见表5-3。
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图5-3 电池管理系统框图
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图5-4 整车低压线束连接端子
表5-2 低压端子定义
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(续)
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图5-5 高压电池包整车低压线束端子
表5-3 低压端子定义
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二、车载充电器
1.技术参数
技术参数见表5-4。
表5-4 技术参数
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2.系统说明
车载充电器与高压电池包相连接,安装在前舱左侧蓄电池下方;民用的220V交流电源,通过慢速充电口、车载充电器给高压电池包补充电能。车载充电器外部端口分布如图5-6所示。
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图5-6 车载充电器外部端口
1—高压直流输出连接器 2—整车低压连接器 3—交流输入连接器 4—进水口 5—出水口
快速充电口与PDU连接在一起;安装在散热器上横梁上,主要作为给高压电池包快速补充电能的接口。直流充电桩的高压直流电,通过此充电口,给高压电池包补充电能。
说明:租赁版本不支持快速充电,没有快速充电口。
慢速充电口与车载充电器相连接;位于车身右后侧,主要作为民用电供给车载充电器的连接端口,将民用电的220V交流电源,通过此充电口,提供给车载充电器。
慢速充电线装配在行李舱手提箱内,主要功能为将民用220V交流电源引到慢速充电口,同时,具有连接指示和交流电路过电流保护功能。
车载充电器具有以下功能:
1)提供与电池管理系统之间的CAN通信。
2)基于电池管理系统的需求,在最大功率范围内为高压电池包充电。
3)高压安全:提供输出反接保护、高压端口残压控制、故障自关断功能。
4)热管理:以水冷方式进行冷却。
3.端子定义
充电低压端子如图5-7所示,端子定义见表5-5。
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图5-7 充电低压端子
表5-5 充电低压端子定义
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车载充电器低压端子如图5-8所示,端子定义见表5-6。
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图5-8 车载充电器低压端子
表5-6 车载充电器低压端子定义
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三、高压配电系统
1.系统说明
高压配电单元(PDU),位于前舱中,固定在PDU托盘上。主要作用是将经由PDU的高压电池的电能传输到电加热器、电动空调压缩机、DC/DC以及PEB上,实现电能的传输。同时,快速充电口通过PDU给高压电池实现快速充电。
主高压线束,位于车身底板下,连接在高压电池和PDU之间,主要功能是将高压电池的直流电传输到PDU上,以及通过快速充电口给高压电池充电的作用。
压缩机高压线束,位于前舱中,连接在PDU和电动空调压缩机之间,主要作用是将高压电池通过PDU上的高压直流电传输到电动空调压缩机,以驱动工作。
PTC高压线束,主要作用是连接PDU和电加热器,将高压电池通过PDU的高压直流电传输给电加热器,以实现加热工作。
PEB高压线束,位于前舱,连接在PEB和PDU之间,主要功能是将高压电池通过PDU的高压直流电传输给PEB。高压配电系统连接部件如图5-9所示。高压配电原理如图5-10所示。
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图5-9 高压配电系统连接部件
1—高压配电单元 2—DC/DC高压线束 3—快速充电口 4—PEB高压线束 5—电动空调压缩机高压线束 6—电加热器高压线束 7—主高压线束
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图5-10 高压配电原理
2.系统电路
2019款上汽荣威Ei5车型高压配电系统电路如图5-11所示。
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图5-11 高压配电系统电路(2019款Ei5)