电动汽车燃料电池电源系统详解：结构与高压电气系统

本章节详细探讨了电动汽车的电气系统，包括燃料电池电源系统和传统的低压、高压电气系统。电动汽车的电气系统被比喻为"神经"，因其核心作用是确保车辆的动力传输、能量管理以及各种功能的协调工作。 燃料电池电源系统在电动汽车中扮演着关键角色，如图5-19所示，它包含双向DC/DC变换器，这个组件能够实现高压和低压电池之间的能量转换，确保了电动汽车动力供应的稳定性和高效能。 低压电气系统主要包括DC/DC功率变换器、辅助蓄电池以及各种低压电器设备，如照明、仪表和娱乐系统。燃油汽车的辅助蓄电池通过发电机充电，而在电动汽车中，动力电池通过DC/DC变换器供电。图5-3展示了这一过程，高压能量首先经过高压开关DK1，再流向各个系统，如主电机控制器、直流电源变换器等，最终返回负极。 高压电气系统则承载着大功率、高电压设备，如动力电池、驱动电机和功率变换器。与传统汽车相比，电动汽车的高压系统更为独立，且通常包含安全性设计，以防止意外触电。图5-4展示了高压电气系统的基本布局，如动力电池通过高压开关管理高压能源流动。 电动汽车空调系统是电力消耗较大的部分，占据了辅助子系统总功耗的60%以上。与传统汽车不同，电动汽车空调需采用热泵型系统或辅助加热器，并能利用电动机直接驱动压缩机，这不仅降低了噪音，提高了效率，而且减少了对环境的影响。新型电动汽车空调系统还具备密封性好、可靠耐用、故障率低等优点，进一步提升了电动汽车的整体性能。 电动汽车的电气系统是一个高度集成且复杂的系统，涉及到燃料电池、高低压转换、空调系统等多个关键组件，这些都直接影响到电动汽车的能效、安全性和舒适性。随着技术的进步，这些系统将进一步优化，以满足电动汽车不断增长的需求。