《新能源汽車電力電子技術(shù)》：任務(wù)4 電源供電電路原理

1、新能源汽車電力電子技術(shù)任務(wù)4 電源供電電路原理建議課時(shí)：2學(xué)時(shí)知識目標(biāo)（1）知道新能源汽車電子控制單元的作用；（2）知道濾波和穩(wěn)壓的原因及工作原理；（3）能夠理解濾波和穩(wěn)壓的區(qū)別；（4）能通過示波器測量電源供電電路的波形，并做出正確分析；（5）正確規(guī)范的使用實(shí)訓(xùn)板，養(yǎng)成良好的新能源汽車維修職業(yè)素養(yǎng)。教學(xué)目標(biāo)學(xué)習(xí)目錄 內(nèi)容結(jié)構(gòu) 任務(wù)導(dǎo)入蓄電池同時(shí)為汽車和車身電器供電，所以在汽車日常行駛過程中，蓄電池電壓會隨著車身用電器的使用情況變化而變化。為了避免電壓的不穩(wěn)定造成汽車控制單元內(nèi)部電子元件的損壞，需要維持電源電壓的穩(wěn)定，保護(hù)ECU內(nèi)部電路。本實(shí)訓(xùn)通過搭建電路，測量ECU供電電路的電壓波形變化，學(xué)習(xí)

2、其基本原理和工作過程，并通過規(guī)范的操作，養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng)。知識鏈接1：新能源汽車上的電子控制單元的作用知識準(zhǔn)備處理器是電子控制單元的核心部分，具有運(yùn)算與控制的功能，正常工作時(shí)需要穩(wěn)定的電源電壓。在新能源汽車行駛過程中，它負(fù)責(zé)采集各傳感器的信號，并且進(jìn)行運(yùn)算，然后將運(yùn)算的結(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂菩盘?，控制各?zhí)行器正常工作?，F(xiàn)今的汽車發(fā)展，許多地方都應(yīng)用了電子控制單元，如圖3-4-1所示，例如：新能源汽車整車控制器、ABS控制單元、安全氣囊控制單元和多向可調(diào)電控座椅等。隨著汽車電子化、自動化的提高，電子控制單元將會日益增多。圖3-4-1 新能源汽車控制單元知識鏈接2：濾波的原因及其原理知識準(zhǔn)備如果沒有經(jīng)過

3、濾波，交流電轉(zhuǎn)經(jīng)過整流電路后輸出直流電。此時(shí)的直流電被稱為脈動直流電，電壓大小就像人體的脈搏一樣有規(guī)律地變化。這種電源由于有不穩(wěn)定因素存在，如果直接對電子控制單元供電會造成電壓沖擊，損壞內(nèi)部的電子元件。為了減少這種電壓的波動變化，在整流電路輸出端并聯(lián)了一個電容，起濾波作用，如圖3-4-2所示。當(dāng)脈動直流電的電壓上升時(shí)，就會對電容進(jìn)行充電；當(dāng)脈動直流電的電壓下降時(shí)，之前因高電壓波動給電容充的電就會反饋回來進(jìn)行放電，平緩電壓的下降。通過這樣來回的充放電，輸出的電壓可以平順電壓的波動。圖3-4-2 濾波前后波形對比知識鏈接3：穩(wěn)壓的原因及其原理知識準(zhǔn)備蓄電池同時(shí)對儀表盤、燈光照明、雨刮等車身用電器供

4、電，同時(shí)也負(fù)責(zé)各電子控制單元的供電。汽車日常行駛過程中工作狀態(tài)頻繁變換，如加速超車、紅燈路口減速或爬坡等等，還有用電設(shè)備不定時(shí)的使用，如夜間行車打開前照燈、雨天天氣打開雨刮或使用鼓風(fēng)機(jī)通風(fēng)等等。負(fù)載的變化導(dǎo)致了蓄電池電壓的不穩(wěn)定，容易損壞電子元件，因此，電路需要穩(wěn)壓。如圖3-4-3所示，要求在負(fù)載變化的情況下，能穩(wěn)定電源電壓，提高電路的安全性。圖3-4-3 穩(wěn)壓電路處理示意圖知識鏈接4：濾波與穩(wěn)壓的區(qū)別知識準(zhǔn)備濾波和穩(wěn)壓的目的都是要保持電源輸出的穩(wěn)定，但兩者又有所區(qū)別：濾波指的是電壓時(shí)刻變化的情況下，使得輸出電壓的波動變小。雖然濾波也有一定的穩(wěn)壓作用，但其穩(wěn)定電壓的作用不明顯，負(fù)載變化較大時(shí)電壓仍然會有較大的波動。穩(wěn)壓是負(fù)載變化較大時(shí)，輸出的電壓變化較小，可以視為電壓大小保持不變。知識鏈接5：集成電路1117 的認(rèn)知知識準(zhǔn)備集成電路1117是一種輸出電壓為3.3V的正向低壓降穩(wěn)壓器，適用于各種控制系統(tǒng)接口的電池供電。該集成電路具有三端口，分別是輸入端口、輸出端口和接地端口，如圖3-4-4所示?；緟?shù)如下：工作結(jié)溫范圍：-40125C輸入電壓：15V焊