高電壓系統
關注創建者：電力變壓器視界 創建時間：2022-10-11
高電壓系統的實例教程
大眾ID.4純電動汽車是2021年世界年度車型，高電壓系統經過全新設計，與模塊化純電動平臺架構無縫集成。動力蓄電池是車輛底盤的一部分，安裝在車輛下部，以提供較低的重心。ID.4純電動汽車高電壓系統如圖1所示。
圖1 ID.4純電動汽車高電壓系統
ID.4上市后先配備了82kWh的動力蓄電池，稍后將提供62kWh動力蓄電池的車型。82kWh動力蓄電池在12個電池模塊中有288個單體電池。這些電池模塊安裝在一個輕型鋁制結構的殼體中，動力蓄電池外殼用螺栓固定在車身上。
ID.4可以通過交流（AC）和直流（DC）快速充電樁充電。車載充電器允許ID.4充電使用家用或公共2級充電樁，動力蓄電池充電1h，可以行駛約53km，并在約7.5h內充滿電（圖2）。在直流快速充電站，使用125kW的充電樁，ID.4可以在大約38min內從5％充電到80%，充電口如圖3所示。
圖2 ID.4充電
圖3 ID.4充電口
一
電氣元件位置
ID.4純電動汽車的高電壓電氣元件包括動力蓄電池AX2、電壓轉換器A19、高電壓加熱器（PTC）ZX17、PTC加熱器元件Z132、空調壓縮機VX81、動力蓄電池充電器AM、充電口UX4、三相電流驅動電機VX54、電機電力和控制電子裝置JX1，電氣元件位置如圖4所示。
圖4 電氣元件位置圖
二
動力蓄電池AX2
82kWh鋰離子動力蓄電池AX2的最大交流充電功率為11kW，最大直流充電功率為125kW。包括12個蓄電池模塊，如圖5所示。
展開 在需要同時輸送電力和傳輸數據的系統中，您可以使用相同的變壓器繞組線圈來滿足功率和信號需求，如圖 2 所示。將信號和電力輸送功能結合到同一集成變壓器線圈上，可以充分降低解決方案的成本并縮小尺寸。TPSI3050-Q1 和 TPSI3052-Q1 就是把數據傳輸和電力輸送結合在同一變壓器通道上。
圖 2：使用磁隔離通過隔離柵可靠地輸送電力和信號
對于磁隔離，TI 使用專有多芯片模塊方法，協同封裝高性能平面變壓器與隔離式功率級和專用控制器裸片。我們可以使用高性能鐵氧體磁芯來構建這些變壓器，以便提高耦合和變壓器效率，也可以在電力輸送需求不高的應用中使用空芯，從而節省成本并降低復雜性。
電動汽車應用
為減輕重量、增加扭矩、提高效率并加快充電速度，電動汽車高電壓電池組的電平從 400V 增加到 800V，甚至高達 1kV。電池管理系統 (BMS) 和牽引逆變器是兩個非常關鍵的電動汽車子系統，需要將 800V 域與底盤隔離，從而確保乘客及其車輛的安全。
圖 3 所示框圖是牽引逆變器的示例，在三相直流轉交流逆變器配置中，該牽引逆變器使用隔離柵極驅動器來驅動高電壓絕緣柵雙極晶體管 (IGBT) 或碳化硅 (SiC) 模塊。這些模塊可協同封裝多達六個 IGBT 或 SiC 開關，至多需要六個隔離變壓器，為六個獨立的柵極驅動器 IC 供電。我們的 UCC14240-Q1 是一款雙輸出、中電壓、隔離直流/直流電源模塊，可在牽引逆變器、柵極驅動器偏置應用中實現更高的性能，同時通過減少外部變壓器的數量來充分縮小 PCB 面積。
圖 3：典型的牽引逆變器系統方框圖
此外，將高電壓電池端子連接到子系統時，BMS 使用預充電電路。
展開 高電壓直流充電接觸器1 J1052，正極
高電壓直流充電接觸器2 J1053，負極
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7.2 高電壓蓄電池開關盒SX6充電結構
展開 本文根據奧迪原廠自學資料整理，用圖解方式和大家分享奧迪全新Q2L E-tron的高電壓部件結構組成和作用。 從基本層面了解并認識奧迪Q2L車型的電力驅動系統結構組成，為基本維修保養工作的開展做好準備。 希望通過本文，可以幫助大家快速了解奧迪E-tron車型的高電壓結構與原理。
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