低压电系统包括12V蓄电池、熔丝、开关、继电器、线束、电器设备、电子元件、控制单元、CAN总线、LIN总线、高低压互锁回路等。
12V蓄电池对低压系统供电,如图2-28所示,绿色为12V蓄电池电力传输通道,12V电压供给散热风扇电动机、DC/DC、电机控制器、电动压缩机、EPS(电动助力转向)、VCU、BMS等。12V低压电的上电方式有:蓄电池30号常电、汽车钥匙上ON档接通的15号电、VCU发出唤醒信号接通的12V电。
图2-28 12V供电
12V供电线 直流高压电缆
控制单元主要包括整车控制单元(VCU)、电池管理控制单元(BMS)、电机控制单元(MCU)、充电机控制单元、DC/DC控制单元、电动压缩机控制单元、PTC控制单元、数据采集终端。VCU是整车控制系统的指挥中心,如图2-29所示,大多安装在前机舱内。BMS控制动力电池的充放电,如图2-30所示,有些车型安装在电池箱内,有些安装在电池箱外。
图2-29 VCU
图2-30 BMS
CAN总线英文全称为Controller Area Network,即控制器局域网,是目前汽车上使用最广泛的总线之一。纯电动汽车一般装有7个CAN总线系统,各汽车制造公司的命名不一致,一般称作:新能源总线(EVBUS)、快充总线(FCBUS)、动力电池内部总线(BBUS)、远程监控总线(TBUS)、底盘总线(CBUS)、舒适总线(EBUS)、信息娱乐总线(IBUS)。前三个总线系统是电动汽车特有的,后四个总线系统来自燃油汽车。LIN总线英文全称为Local Interconnect Network,即局域互联网络,是一种低成本的通信网络,是对CAN网络的一种补充,主控制单元可以通过LIN总线连接从控制单元。
高低压互锁回路作用:①高压上电前确保整个高压系统的完整性,使高压处于封闭环境下工作,提高安全性;②运行中高压回路意外断开或者完整性受到破坏,互锁信号发出高压下电请求;③若带电拔开高压插接器,互锁插针提前断开,高压立即下电,防止高压端子拉弧损坏。
互锁方法:通过监测低压回路的导通,确认高压回路的导通,是动力电池上电的必要条件。北汽新能源汽车EV200的高低压互锁回路如图2-31所示,VCU引出一条导线构成回路1,依次通过电动压缩机插头、充电机插头、高压盒盖开关、高压盒快充插头、高压盒电机控制器插头、高压盒动力电池插头、高压盒DC/DC插头、PTC插头,然后搭铁。当这一串插头连接良好时,VCU监测信号是0V;当有插头断开时,VCU监测信号是悬空电压。BMS引出一条导线通过高压线插头形成回路2,BMS引出一条导线通过维修开关形成回路3,电机控制器主板引出一条导线通过电机插头形成回路4。当VCU监测到回路1断路,或VCU收到BMS及电机控制器主板通过新能源CAN发来的信息时,VCU强制高压不能上电或立即执行下电程序。
图2-31 高低压互锁回路