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

電動汽車 (EV) 市場的發(fā)展正在快速推進(jìn)，消費者的接受度不斷提高，而新制造的內(nèi)燃機汽車的道路即將結(jié)束。但人們對電動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汽車革命中的作用。

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

再生游戲

在電動汽車中，DBR 吸收和重定向能量的能力有助于再生制動。再生制動利用多余的動能為電動汽車的電池充電。它之所以能夠做到這一點，是因為電動汽車中的電動機可以在兩個方向上運行：一個是利用電能驅(qū)動車輪并移動汽車，另一個是利用多余的動能為電池充電。

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

平均而言，再生制動的效率在 60% 到 70% 之間，這意味著制動過程中損失的動能中約有三分之二可以保留并存儲在電動汽車電池中，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，再生制動不能單獨起作用。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)致整個制動系統(tǒng)的故障。因此，安裝了 DBR 來消散這些不適合再生制動的多余能量，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，因為電池的效率與其工作溫度直接相關(guān)。

更重的

負(fù)載 DBR 不僅在一般的 EV 制動系統(tǒng)中很重要。當(dāng)涉及到電動重型貨車 (HGV) 的制動系統(tǒng)時，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)。

重型貨車的制動方式與汽車不同，因為它們不完全依靠行車制動器來減速。取而代之的是，它們還使用輔助或耐力制動系統(tǒng)，與行車制動器一起減慢車輛速度。

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

在電動重型貨車中，這種制動是可再生的，可最大限度地減少服務(wù)制動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，這可能會變得危險。使用 DBR 將多余的能量作為熱量消散，以提高制動系統(tǒng)的安全性。

為了通過此測試，電阻器必須允許 HGV 以每小時 30 公里的速度行駛 6 公里，下降 7%，耐久性制動系統(tǒng)處于活動狀態(tài)并且行車制動器不會過熱和失效——這是 ECE R13 Type –IIA 耐久性制動性能測試設(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，這些電力被儲存在用于為車輛提供動力的小型電池中。

如果用于為它們提供動力的氫氣是使用可再生能源的電力生產(chǎn)的，那么結(jié)果就是一個完全無碳的運輸系統(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，使它們與電動汽車的推出更加一致。但是，它們確實存在一些運營不足。

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

對燃料電池功能的研究表明，當(dāng)FCEV開始加速時，燃料電池的功率輸出會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?，并且不會在電池中存儲多余的能量，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。

在為電動汽車應(yīng)用選擇DBR時，汽車制造商必須考慮幾個關(guān)鍵的設(shè)計因素。對于所有由電力驅(qū)動的車輛——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)五個單元可以組合在一個組件中，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 制動系統(tǒng)的重要組成部分，但選擇正確的 DBR 對于高效運行至關(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)計和安全要求。

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