燃油汽车只有一种12V电压,纯电动汽车有四种电压。
燃油汽车采用发电机给蓄电池充电,纯电动汽车采用DC/DC给蓄电池充电,DC/DC称作直流电压变换器,作用是将高压直流电调节成12V直流电。纯电动汽车仍采用铅酸蓄电池,但有些车采用磷酸铁锂电池,如图2-1所示。磷酸铁锂单体电池标称电压3.2V,采用1P4S(1并4串)连接方式,电压为12.8~14.4V。
图2-1 12V电源的变化
交流充电桩(或住宅插座)与慢充枪、慢充口与充电机之间的慢充线束是220V交流电,如图2-2所示。电力变压器次级三相绕组分别引出相线,记作“U、V、W”,相线之间称作线电压(380V)。三相绕组的集结点称中性点N,引出的线称零线,记作“N”,相线与零线之间称作相电压(220V)。中性点N通过钢缆埋入大地,同时引出一条线称保护地线。金属外壳的用电设备必须使用三孔插座,左插孔为零线“N”,右插孔为相线“L”,中间插孔为保护地线“PE”。车身与保护地线连接,当连接慢充枪后,如果“L”线与车身存在短路故障,熔断器立即熔断,防止车身带电,避免人身触电。
图2-2 220V交流电
直流充电桩与快充枪、快充口与高压盒、高压盒与其他高压部件之间的橘黄色线束为高压直流电,如图2-3所示。不同车型的高压直流电压为200~800V,电压越高越能减小传输电线的横截面积,从而减小质量和体积;但电压太高会对安全带来不利,必须提高电线和设备的绝缘能力。
图2-3 高压直流电
电机控制器与驱动电机之间是三相交流电,如图2-4所示,U相为红色,V相为绿色,W相为黄色。电机控制器将高压直流电逆变成三相交流电,供给三相交流同步电动机。电机控制器通过改变交流电的频率控制电动机转速,通过改变相序变换电动机转动方向,从而控制车速和行驶方向。电机控制器内设有电流传感器测量三相电流,不测量三相电压。
图2-4 三相交流电