随着人们生存环境的不断恶化,有越来越多的人开始关注并支持环境保护事业,汽车产业当然也不能例外。在这种大趋势下,许多国家的政府都相继推出了鼓励、扶持新能源车辆的政策,而各大整车厂商则借助“环保之风,,推出了各式各样的新能源车辆。宝马高效混合动力7系轿车正是其中之一,该车型所搭载的传统动力发动机已经是耳熟能详了,为了方便广大读者对宝马高效混合动力7系轿车进行了解,在此对其混合动力部分的一些技术亮点进行介绍。
1.电动机
宝马高效混合动力7系轿车的电动机主要由转子和定子、高电压接口、温度传感器、转子位置传感器以及曲轴传感器等组成 (图1)。
(1)转子和定子
该车型的电动驱动装置使用了外部转子结构的永励式同步电动机。“外部转子”表示带有永久磁铁的转子以环形方式布置在外侧。可产生磁场的绕组布置在内侧,构成定子。
(2)高电压接口
通过高电压接口可以输送用于电动机绕组的电压和电流。高电压接口将电动机与电动机电子装置连接在一起。这种连接不是柔性导线连接,而是刚性汇流排连接(图2)。
向行驶方向看,汇流排从电动机左侧伸出。它带有塑料外皮,通过内燃机曲轴箱上的启动机开口向前连接至电动机电子装置。电动机的汇流排与电动机电子装置的汇流排分别通过一个螺栓连接件连接起来。
(3)温度传感器
在运行模式下,电动机的绕组温度不允许超过约200℃。因此需通过一个温度传感器测量某一绕组内的温度。为此使用一个负温度系数(NTC)热敏电阻。
电动机电子装置通过测量电压和电流确定电阻并由此计算出温度。当绕组温度接近最大允许温度时(约180℃),就会降低电动机功率。这项用于保护组件的功能由电动机电子装置控制。
(4)转子位置传感器(图3)
转子位置传感器用于探测电动机转子的准确位置。与曲轴传感器不同,转子位置传感器还可以探测一个象限内的准确位置。这是精确控制电动机必不可少的一项要求,因为根据转子位置必须在定子绕组上产生电压。这样高的精准性是使用曲轴传感器无法达到的。曲轴传感器设计用于较高转速和准确测量车速。
转子位置传感器的工作原理以转子的磁性变化为基础。因此转子外侧采用正弦结构。传感器元件由使用交流电压驱动的两个线圈构成。
2.高电压蓄电池单元
高电压蓄电池单元是一个完整系统,该系统不仅包含高电压蓄电池本身,还包括以下组件:蓄能器管理电子装置SME电子控制单元;电动机械式接触器;高电压导线接口;低电压导线接口;制冷剂管路接口和冷凝液排泄管;排气管等。高电压蓄电池单元的主要任务是从高电压车载网络吸收、存储电能并在需要时提供使用。此外它还执行有助于确保高电压系统安全的重要任务,例如高电压接触监控。
(1)高电压蓄电池
高电压蓄电池则是高电压蓄电池单元系统的实际蓄能器,它是通过串联总共35个电解槽(额定电压3.6V)得到126V的额定电压(图4)。这些电解槽都采用圆柱形结构,每个电解槽上都有用于测量电解槽电压的分接头。电解槽之间装有防撞和抗振元件,用于防止电解槽受到机械损坏。电解槽采用锂离子蓄电池技术,该技术可提供目前市场上最高的能量密度和功率密度。
采用锂离子技术的电解槽对电量、电压、电流和温度过高的情况都很敏感,因此要对单个电解槽或电池组进行监控。由电池组(电解槽组)一侧的电子电路通过持续测量各个电解槽的电压以及4个不同位置的温度来执行这项监控任务。