一文了解电动汽车“大三电”和“小三电”

一文了解电动汽车“大三电”和“小三电”电动汽车是采用动力电池供电，以驱动电机运转，从而驱动整车前行的汽车。以电为核心，电动汽车的核心部件可总结为大三电、小三电。大三电由动力电池、电机、电机控制器构成；小三电则有不同的说法。有人将“电动空调、电动刹车、电动转向”称为小三电，也有人将“DCDC变换器、车载充电机、高压配电盒”称为小三电。本文主要介绍电动汽车大三电及小三电的DCDC变换器、车载充电机、高压配电盒，供参考。一、大三电1、动力电池动力电池是电动汽车的储能物体，通过给动力电池充电，存储电能以驱动整车，动力电池一般是有多个单体电压串接起来，单体电压3.6V左右，例如80串，那么就是3.6乘以80总电压就是288V，动力电池一般由BMS控制，主要是通过控制单体电压温度，控制单体电压一致性，才能保证整车电压的稳定性。动力电池安装位置一般是底盘下面，这就对动力电池的防护等级要求比较严格，一般都是IP67或者IP68。动力电池大部分也都300KG左右，占整车整备质量的百分之十左右。所以要特别注意动力电池质量能耗比。2、电机控制器电机控制器作为整车大三电之一，在整车中也是比较关键的的一个零部件，它是通过接收VCU控制指令，如转速，扭矩等指令，从而控制整车的低速，告诉，前进，后退等动作。3、驱动电机目前驱动电机主要有永磁同步电机、交流异步电机，电机的功率也从40KW到上百千瓦，不等。电机有水冷和自然冷，大功率一般采用水冷，小功率采用风冷，如果温度升高电机会降功率工作，温度升高到一定的界限会关闭输出。二、小三电1、DCDC变换器DCDC变换器（DCDC convertor）是将某一直流电源电压转换成任意直流电压的变换器。作为电动汽车动力系统中很重要的一部分，它的一类重要功能是为动力转向系统、空调以及其他辅助设备提供所需的电力；另一类功能，是出现在复合电源系统中，与超级电容串联，起到调节电源输出，稳定母线电压的作用。图：给车载电气供电的DCDC在电动汽车电气系统中的位置给车载电气供电的DCDC在选型时，并不是直接将全部电气功率加在一起，来计算需求，而是把用电设备分为长期用电、连续用电、短时间间歇用电和附加用电设备等类型，并赋予不同的权值。下表列出各类设备所消耗功率，供参考。 目前，厂家生产的电动汽车DCDC变换器功率有1kW、12kW、15kW、2kW、25kW、3kW、5kW等。生产DCDC变换器的国外企业有TDK、博世、大陆、德尔福、联合电子、艾默生等，国内企业有欣锐科技、力工新能源、洛阳嘉盛、南京中港电力、富特科技、合肥华耀电子、康灿新能源、英威腾、通合电子、核达中远通、深圳威迈斯、金霆正通等。图为力工新能源DCDC变换器产品2、车载充电机车载充电机（onboard charger；OBC）是固定安装在电动汽车上的控制和调整蓄电池充电的电能转换装置。车载充电机具有为电动汽车动力电池安全、自动充满电的能力，其依据电池管理系统（BMS）提供的数据，动态调节充电电流或电压参数，执行相应的动作，完成充电过程。车载充电机由两大部分组成：电源部分和充电机控制主板。其中，电源部分主要作用是将220V交流电转化为直流电；充电机控制主板主要是对电源部分进行控制、监测、计算、修正、保护以及与外界网络通信等功能，是车载充电机的“中枢大脑”。目前，国内车载充电机功率主要有33kW、66kW，其他还有2kW、10kW、20kW、40kW等。生产车载充电机的国外企业主要有科世达、博世、艾默生、法雷奥、英飞凌等企业，国内企业有欣锐科技、力工新能源、洛阳嘉盛、南京中港电力、富特科技、英威腾、通合电子、得润电子、深圳威迈斯、金霆正通等。图为力工新能源33kW车载充电机（左）和66kW车载充电机（右）3、高压配电盒高压配电盒（Power Distribution Unit；PDU）是新能源车高压系统解决方案中的高压电源分配单元。纯电动汽车高压配电盒里面有铜排、断路器、空开、接触器、软启、变频器、变压器、高压继电器、熔断器、浪涌保护器、互感器、电流表、电压表、转换开关等。在电动汽车上，与高压配电盒相连接的高压部件包括：动力电池、电机控制器、变频器、逆变