Блок распределения питания (PDU) отвечает за распределение и управление электропитанием в высоковольтной системе электромобилей, обеспечивая контроль зарядки и разрядки, контроль включения высоковольтных компонентов, защиту от перегрузки и короткого замыкания цепей, контроль высокого напряжения, контроль низкого напряжения и другие функции для всего автомобиля, а также защиту и мониторинг работы высоковольтной системы.
В состав PDU также могут входить главный блок управления BMS, зарядный модуль, модуль постоянного тока, модуль управления PTC и другие функции.

Блок отключения батареи (BDU) — это тип распределительной коробки питания, предназначенной для установки внутри аккумуляторного блока. В настоящее время блоки BDU изготавливаются на заказ в соответствии с потребностями автопроизводителей, поэтому важно учитывать потребности заказчика и электрические характеристики его автомобиля. В зависимости от расположения блока BDU в аккумуляторном блоке, его можно разделить на тип, устанавливаемый внутри аккумуляторного блока, и тип, устанавливаемый снаружи (также называемый распределительной коробкой батареи).

И блок распределения питания (BDU), и блок распределения питания (PDU) выполняют разные, но важные функции в управлении энергопотреблением в электромобилях и системах хранения энергии. Понимание их различий имеет решающее значение для оптимизации эффективности и безопасности системы.

Блок BDU отключает батарею в аварийных ситуациях, а блок PDU распределяет питание между различными подсистемами транспортного средства или системы.

Хотя оба компонента участвуют в управлении электропитанием, их функции различны. Блок распределения питания (BDU) в первую очередь отвечает за отключение батареи при необходимости, обеспечивая безопасность и предотвращая повреждения. Он контролирует состояние батареи и изолирует её в случае аварий или неисправностей. Блок распределения питания (PDU), с другой стороны, обеспечивает равномерное распределение энергии по системе, от батареи к отдельным компонентам, таким как двигатели и датчики. Он помогает предотвратить перегрузки и обеспечивает эффективную работу системы.

PDU и BDU — это типичные продукты интегрированной конструкции. Следовательно, они должны интегрировать относительно больше функций и компонентов. Вот основные из них, которые были представлены.

Высоковольтный контактор постоянного тока (реле)

Согласно общепринятой схеме, высоковольтный контактор постоянного тока можно разделить на высоковольтные главные положительные/главные отрицательные контакторы (реле), контакторы предварительной зарядки, контакторы быстрой зарядки (реле), PTC-контакторы для нагрева, контакторы для кондиционирования воздуха.,и т. д. Крупнейшие производители контакторов постоянного тока могут предложить модели с номинальным током от 10 А до 400 А.

Предохранитель

Предохранитель аккумуляторной батареи обычно имеет главный предохранитель, предназначенный для защиты батареи и, как правило, рассчитанный на наибольший ток; также имеются вспомогательные предохранители. Предохранитель обычно состоит из корпуса, плавкого элемента и торцевой крышки. Плавкий элемент является наиболее важным компонентом и представляет собой полоску из чистого серебра, а в некоторых случаях изготавливается из медно-серебряных композитных полосок. Плавкий элемент приваривается к контактной пластине и находится внутри корпуса с кварцевым песком. Корпус и две торцевые крышки образуют замкнутое пространство для гашения дуги, при этом разные корпуса соответствуют разным уровням напряжения.

Предохранитель подключается последовательно в цепь для ее защиты. При возникновении перегрузки по току металлический компонент с меньшей площадью поперечного сечения достигает точки плавления и приобретает свойство плавиться. Цепь может быть отключена (защищена) с помощью предохранителя.

Разъемы и MSD

Высоковольтные разъемы, используемые в электромобилях, делятся на штырьковые и гнездовые. Штырьковый разъем часто имеет форму разъема для провода, а гнездовой разъем обычно имеет три типа выводов для проводов: медные шины, болты и обжим кабеля. Что касается характеристик, то к ним предъявляются более высокие требования, чем к традиционным разъемам, такие как высоковольтная блокировка HVIL, степень защиты IP67/68, IP6K9K, огнестойкость класса V0, электромагнитная защита и т. д.

Текущее приобретение

Для измерения тока используются два распространенных типа компонентов: датчики тока и шунты. Эти компоненты применяются для обнаружения повреждений батарей и требуют высокой точности и крайне низких значений смещения. Рекомендуется, чтобы фактический диапазон тока (в течение длительного времени) не превышал номинальный ток. Во время работы необходимо уделять особое внимание выделению тепла. После стабилизации изменений температуры следует соблюдать соответствующие температурные требования при различных номинальных токах. При превышении температуры необходимо выдавать сигнал тревоги, чтобы предотвратить чрезмерное повышение температуры датчика, которое снижает точность измерения.

Сопротивление предварительной зарядки

Резистор предварительной зарядки расположен в цепи предварительной зарядки и предназначен главным образом для защиты аккумуляторной системы от кратковременных скачков напряжения при включении питания.

Медная шина

Медные шины изготавливаются из меди и в зависимости от технологии обработки делятся на две категории: шины из мягкой меди и шины из твердой меди.

Пропускная способность по току рассчитывается на основе зависимости пропускной способности кабеля по току от площади поперечного сечения. В качестве эталонных значений используются площадь поперечного сечения медной шины и кривая повышения температуры при протекании тока, а соответствующая площадь поперечного сечения медной шины выбирается на основе опыта. На ранних этапах проектирования и выбора медных шин предусмотрена избыточность. При прохождении большого тока перегрузки происходит значительное повышение температуры. Тем не менее, шина может выдержать воздействие тока, в 10 раз превышающего номинальный, в течение нескольких секунд.

Внешний вид и материалы коробчатой конструкции

Метод исправления

Для блоков распределения питания (PDU) и блоков распределения питания (BDU), устанавливаемых вне аккумуляторного отсека, для соответствия уровню защиты IP67 обычно необходимо добавить водонепроницаемое кольцевое уплотнение в конструкцию для обеспечения водонепроницаемости.

Для обеспечения электробезопасности распределительных щитов PDU и BDU необходимо уделять внимание заземлению и расстоянию утечки. Обычно рабочее напряжение распределительного щита для электромобилей составляет от 301 до 660 В. Минимальный электрический зазор и расстояние утечки определяются в соответствии со стандартом UL2580, таблица 5.1.

К другим распространенным мерам безопасности относятся установка защитных покрытий от прикосновения к медным шинам, добавление пластиковых защитных колпачков, если расстояние между высоковольтными и низковольтными элементами недостаточно, разделение высоковольтных компонентов и низковольтных жгутов проводов внутри корпуса для предотвращения утечки тока, а также добавление стекловолоконных и текстильных трубок к кабелям для предотвращения утечек.

Тепловая конструкция — ещё одна ключевая технология для блоков распределения питания (PDU) и блоков распределения питания (BDU). Необходимо обратить внимание на наличие встроенного зарядного устройства и источника питания постоянного тока (DCDC) (чтобы согласовать с заказчиком подходящий метод охлаждения, исходя из количества тепла, выделяемого зарядным устройством и источником питания DCDC). В то же время, согласно опыту Hotson, для реле можно добавить теплоотводящие пластины, для корпусов из алюминиевого сплава — теплоотводящие пластины, а для пластиковых корпусов — вентиляционные отверстия для отвода тепла и т.д. Все это эффективные решения.

Поскольку цикл разработки транспортных средств продолжает сокращаться, качество разработки продукции не снижается. В этом случае моделирование стало незаменимым техническим средством. Для компаний, занимающихся разработкой блоков распределения питания (PDU) и блоков распределения питания (BDU), анализ с помощью моделирования имеет особое значение. Компаниям необходимо своевременно предоставлять соответствующие материалы для моделирования компаниям, занимающимся разработкой транспортных средств или аккумуляторных систем, чтобы можно было провести всестороннее моделирование.

Для упрощения проектирования блоков распределения питания (BDU/PDU) по индивидуальным требованиям заказчикам следует предоставить как можно больше подробной информации до начала проекта. Эта информация напрямую влияет на разработку проектных планов и оптимизацию характеристик продукта.

Сценарии применения
Опишите сценарии практического применения устройства, например, в системах электропитания электромобилей, системах хранения энергии или промышленных системах электропитания.
Номинальные параметры
Укажите параметры номинального напряжения, номинального тока и пикового тока.
Нагрузочные характеристики
Объясните тип, количество и потребляемую мощность подключенных нагрузок.
Экологические требования
Диапазон температур: Диапазон рабочих и температур хранения.
Уровни защиты: пыле-, водонепроницаемость и ударопрочность (например, IP67).
Особые условия эксплуатации: Укажите, если присутствуют экстремальные условия, такие как высокая влажность, солевые брызги или сильная вибрация.
Функциональные требования
Функции защиты: Укажите, если необходимы дополнительные функции защиты, такие как защита от перенапряжения или обратного тока.
Пользовательские модули: укажите дополнительные функции, такие как дистанционное управление или вспомогательные интерфейсы питания.
Сертификация и соответствие требованиям
Предоставьте соответствующие требования к сертификации или стандартам, исходя из целевого рынка или отрасли, например:
Международные стандарты: сертификация функциональной безопасности ISO 26262, правила ООН R100.
Региональные сертификаты: сертификация UL для Северной Америки, сертификация CE для Европы.
Стандарты, специфичные для заказчика: внутренние требования предприятия или стандарты тестирования.
График проекта

Для обеспечения своевременной доставки клиентам следует уточнить сроки выполнения проекта:
Доставка образцов: Ожидаемые сроки доставки образцов.
Планы по серийному производству: Ориентировочные сроки начала массового производства и формирования первоначального спроса.
Этап проекта: Текущая стадия проекта (концептуальное проектирование, инженерная проверка, готовность к серийному производству (EVT, DVT, PVT, MP) и т. д.).

Настройка блоков распределения питания (PDU) и блоков распределения питания (BDU) — сложный и ответственный процесс, требующий профессиональной технической команды и богатого отраслевого опыта. Определив требования, предоставив подробную информацию и поддерживая эффективную связь с поставщиками, клиенты могут получить электрические решения, соответствующие потребностям их системы.
Хотсон Компания стремится предоставлять эффективные, безопасные и индивидуально разработанные высоковольтные контакторы постоянного тока для решений PDU и BDU. Для консультации или получения дополнительной информации, пожалуйста, посетите наш сайт. наш веб-сайт или Свяжитесь с нашим отделом продаж. напрямую. Мы с нетерпением ждем возможности сотрудничать с вами для совместного содействия развитию отрасли!