保護(hù)電動(dòng)汽車電力系統(tǒng)：動(dòng)態(tài)制動(dòng)電阻器在電動(dòng)汽車推廣中的作用

電動(dòng)汽車 (EV) 市場的發(fā)展正在快速推進(jìn)，消費(fèi)者的接受度不斷提高，而新制造的內(nèi)燃機(jī)汽車的道路即將結(jié)束。但人們對電動(dòng)汽車廣泛使用的可行性的擔(dān)憂仍然存在。在這里，EAK? 解釋了電阻器在支持電動(dòng)汽車革命中的作用。

DBR 是電動(dòng)汽車動(dòng)力鏈中的重要組件，負(fù)責(zé)通過去除車輛制動(dòng)系統(tǒng)中的多余能量來保護(hù)電氣系統(tǒng)。該機(jī)制支持電動(dòng)汽車領(lǐng)域的多種應(yīng)用——再生制動(dòng)、燃料電池功率可靠性和重型貨車緊急制動(dòng)系統(tǒng)。

再生游戲

在電動(dòng)汽車中，DBR 吸收和重定向能量的能力有助于再生制動(dòng)。再生制動(dòng)利用多余的動(dòng)能為電動(dòng)汽車的電池充電。它之所以能夠做到這一點(diǎn)，是因?yàn)殡妱?dòng)汽車中的電動(dòng)機(jī)可以在兩個(gè)方向上運(yùn)行：一個(gè)是利用電能驅(qū)動(dòng)車輪并移動(dòng)汽車，另一個(gè)是利用多余的動(dòng)能為電池充電。

當(dāng)駕駛員將腳從油門踏板上抬起并踩下制動(dòng)器時(shí)，電機(jī)開始抵抗車輛的運(yùn)動(dòng)，“交換方向”，并開始將能量重新注入電池。因此，再生制動(dòng)使用電動(dòng)汽車的電機(jī)作為發(fā)電機(jī)，將損失的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電池中儲(chǔ)存的能量。

平均而言，再生制動(dòng)的效率在 60% 到 70% 之間，這意味著制動(dòng)過程中損失的動(dòng)能中約有三分之二可以保留并存儲(chǔ)在電動(dòng)汽車電池中，然后用于加速，從而大大提高車輛的能源效率并延長電池壽命。

然而，再生制動(dòng)不能單獨(dú)起作用。需要 DBR 來確保該過程安全有效。如果汽車電池已經(jīng)充滿或系統(tǒng)出現(xiàn)故障，多余的能量將無處散發(fā)，這就有可能導(dǎo)致整個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)的故障。因此，安裝了 DBR 來消散這些不適合再生制動(dòng)的多余能量，并將其安全地作為熱量消散。

在水冷電阻器中，這種熱量加熱水，然后可以將水用于車輛的其他地方，為車輛的駕駛室提供熱量或預(yù)熱電池本身，因?yàn)殡姵氐男逝c其工作溫度直接相關(guān)。

更重的

負(fù)載 DBR 不僅在一般的 EV 制動(dòng)系統(tǒng)中很重要。當(dāng)涉及到電動(dòng)重型貨車 (HGV) 的制動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，它們的應(yīng)用也增加了一層。

重型貨車的電氣化肯定比標(biāo)準(zhǔn)車輛更復(fù)雜，但同樣緊迫。雖然廣泛的目標(biāo)沒有以與禁止化石燃料汽車和貨車相同的方式設(shè)定，但一些目標(biāo)已經(jīng)開始悄然出現(xiàn)。

重型貨車的制動(dòng)方式與汽車不同，因?yàn)樗鼈儾煌耆揽啃熊囍苿?dòng)器來減速。取而代之的是，它們還使用輔助或耐力制動(dòng)系統(tǒng)，與行車制動(dòng)器一起減慢車輛速度。

它們在長時(shí)間下坡時(shí)不會(huì)很快過熱，并降低了制動(dòng)器衰減或行車制動(dòng)器失效的風(fēng)險(xiǎn)。

在電動(dòng)重型貨車中，這種制動(dòng)是可再生的，可最大限度地減少服務(wù)制動(dòng)并為電池組增加電量和續(xù)航里程。

但是，如果系統(tǒng)出現(xiàn)故障，或者電池組的充電狀態(tài)無法接受充電，這可能會(huì)變得危險(xiǎn)。使用 DBR 將多余的能量作為熱量消散，以提高制動(dòng)系統(tǒng)的安全性。

為了通過此測試，電阻器必須允許 HGV 以每小時(shí) 30 公里的速度行駛 6 公里，下降 7%，耐久性制動(dòng)系統(tǒng)處于活動(dòng)狀態(tài)并且行車制動(dòng)器不會(huì)過熱和失效——這是 ECE R13 Type –IIA 耐久性制動(dòng)性能測試設(shè)定的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)。

氫能的未來

然而，DBR 不僅在制動(dòng)方面發(fā)揮作用。我們還必須考慮它們?nèi)绾螌Σ粩嘣鲩L的氫燃料電池電動(dòng)汽車 (FCEV) 市場產(chǎn)生積極影響。

雖然FCEV在即將廣泛推廣的情況下并不那么可行，但這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)存在，而且肯定有更長期的前景。

FCEV由質(zhì)子交換膜燃料電池提供動(dòng)力。FCEV通過將氫燃料與空氣結(jié)合并將其泵入燃料電池，將氫氣轉(zhuǎn)化為電能。

一旦進(jìn)入燃料電池，就會(huì)觸發(fā)化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致從氫中提取電子。然后，這些電子產(chǎn)生電力，這些電力被儲(chǔ)存在用于為車輛提供動(dòng)力的小型電池中。

如果用于為它們提供動(dòng)力的氫氣是使用可再生能源的電力生產(chǎn)的，那么結(jié)果就是一個(gè)完全無碳的運(yùn)輸系統(tǒng)。

燃料電池反應(yīng)的唯一最終產(chǎn)物是電、水和熱，唯一的廢氣排放是水蒸氣和空氣，使它們與電動(dòng)汽車的推出更加一致。但是，它們確實(shí)存在一些運(yùn)營不足。

燃料電池?zé)o法長時(shí)間在重負(fù)載下工作，這在快速加速或減速時(shí)會(huì)出現(xiàn)問題。

對燃料電池功能的研究表明，當(dāng)FCEV開始加速時(shí)，燃料電池的功率輸出會(huì)逐漸增加到一定程度，但隨后盡管速度保持一致，但它開始振蕩和下降。這種不可靠的動(dòng)力輸出給汽車制造商帶來了挑戰(zhàn)。

解決方案是安裝燃料電池以滿足比必要更高的功率要求。例如，如果 FCEV 需要 100 千瓦 (kW) 的功率，安裝 120kW 的燃料電池將確保始終至少有所需的 100kW 可用功率，即使燃料電池的功率輸出下降也是如此。

選擇此解決方案需要 DBR 在不需要時(shí)通過執(zhí)行“負(fù)載組”功能來去除多余的能量。

通過吸收多余的能量，DBR可以保護(hù)FCEV的電氣系統(tǒng)，并且還使它們能夠?qū)Ω吖β市枨蠓浅Ｃ舾校⑶也粫?huì)在電池中存儲(chǔ)多余的能量，從而快速加速和減速。

EAK的水冷電阻器

為了滿足電動(dòng)汽車領(lǐng)域中 DBR 的這些應(yīng)用，EAK水冷電阻 提供了量身定制的解決方案。

在為電動(dòng)汽車應(yīng)用選擇DBR時(shí)，汽車制造商必須考慮幾個(gè)關(guān)鍵的設(shè)計(jì)因素。對于所有由電力驅(qū)動(dòng)的車輛——無論是電池還是燃料 cELL — 使組件盡可能輕巧緊湊是首要的設(shè)計(jì)要求。

為了滿足這些需求，EAK液冷電阻提供每立方分米 (dm3) 10kW 的功率和每公斤 9.3kW 的功率。

它是一種模塊化解決方案，這意味著多達(dá)五個(gè)單元可以組合在一個(gè)組件中，以滿足高達(dá) 125kW 的功率要求。

由于是水冷的，因此可以安全地散發(fā)熱量，而無需像風(fēng)冷電阻器那樣使用額外的組件，例如風(fēng)扇。這意味著 液冷電阻的體積是傳統(tǒng) DBR 的 10%，重量是傳統(tǒng) DBR 的 15%，減輕了車輛本身的負(fù)載，這意味著它可以在相同數(shù)量的燃料下行駛得更遠(yuǎn)。

雖然 DBR 是 EV 制動(dòng)系統(tǒng)的重要組成部分，但選擇正確的 DBR 對于高效運(yùn)行至關(guān)重要。EAK液冷具有無與倫比的緊湊、輕便品質(zhì)，使汽車制造商能夠在不犧牲重量或尺寸質(zhì)量的情況下滿足其設(shè)計(jì)和安全要求。

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