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新能源汽车各部件简介
 1.动力电池 动力电池是纯电动汽车的唯一能源,供给汽车驱动行驶所需的电能。动力电池在车上安装前需要通过串并联的方式组合成96~384V高压直流电池组,再通过DC/AC(直流转交流)转换器(功率电子)转换成交流电给三相交流电机,电机提供动力输出。此外,动力电池组也是供应汽车上各种辅助装置的电能来源。动力电池组通过DC/DC(直流转直流)转换器(功率电子)将高压直流电降压至12V低压直流电为12V电器网络提供直流电,也可为12V蓄电池充电。 2.充电器 充电器是把电网供电制式转换为对动力电池充电要求的制式,即把交流电转换为相应电压的直流电,并按要求控制其充电电流。充电器开始时为恒流充电阶段。当电池电压上升到一定值时,充电器进入恒压充电阶段,输出电压维持在相应值,充电器进入恒压充电阶段后,电流逐渐减小。当充电电流减小到一定值时,充电器进如涓流充电阶段。还有的采用脉冲式电流进行快速充电。 3.电机 电机在纯电动汽车中被要求承担着电动和发电的双重功能,即在正常行驶时发挥其主要的电动机功能,将电能转化为机械旋转能;而在降速和下坡滑行时又被要求进行发电,将车轮的惯性动能转换为电能。对电动机的选型一定要根据其负载特性来选,通过对汽车行驶时的特性分析,可知汽车在起步和上坡时要求有较大的起动转矩和相当的短时过载能力,并有较宽的调速范围和理想的调速特性,即在起动低速时为恒转矩输出,在高速时为恒功率输出。 电动机与驱动控制器所组成的驱动系统是纯电动汽车中最为关键的部件,纯电动汽车的运行性能主要取决于驱动系统的类型和性能,它直接影响着车辆的各项性能指标,如车辆在各工况下的行驶速度、加速与爬坡性能以及能源转换效率。 4.电动压缩机 电动压缩机替代传统汽车中发动机带动的空调压缩机,直接利用高压直流电工作。纯电动汽车的空调设备灌装不导电的压缩机油。不允许与用皮带传动的压缩机油混和。否则会导致空调压缩机损坏或者导致HV(高压)绝缘故障。 5.充电口 充电口是给电动汽车充电的接口,根据不同地区的法律法规将有不同的充电接头。 6.功率电子 功率电子,英文名称PowerElectronics,德文名称Leistungselektronik,简称LE。一般包括逆变器(Inverter)和直流转换器(DCDC)两部分。在电机控制器的指令下,将高压电池的直流电转换为可变频的三相交流电,从而驱动电机旋转。同时集成DC-DC转换器,为12V电器网络提供直流电,也可为12V蓄电池充电。 7.电加热器 纯电动的汽车由于没有了发动机,所以也就相应的没有发动机冷却系统,因此对于取暖这个功能而言,就只能采用辅助制热的方式比如采用下图的电热管加热,原理就和电吹风一样,将空气加热之后,再将热空气吹出来。这种加热方式也会消耗汽车的电能,影响汽车的续航里程。
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新能源汽车关键零部件有哪些?新能源汽车零部件介绍
 新能源的大潮带动了很多行业的发展,其中比较显著的就是汽车行业,很多科技界的大佬也都看中了这一市场,纷纷开始投资新能源汽车的研发。很多消费者对新能源汽车的结构等并不是很了解,只知道新能源汽车的动力等问题,新能源汽车有几个大的系统组成,其中又包括几个小的方面,那么新能源汽车比较关键的零部件有哪些呢?小编就来给大家介绍几种新能源比较重要的零部件。 新能源汽车零部件介绍:功率变换器 功率变换器是一种可以将某种电流转换为其他类型电流的电子设备。既有直流功率变换也有交流功率变换。功率变换器利用电表只对带有“钨丝”的发热的电阻性的用电器限定了瓦数的漏洞,而制作出来的产品。 电表只对带有“钨丝”的发热的电阻性的用电器限定了瓦数,其它的用电器,如电脑,台灯等没有“钨丝”这种发热的电阻性的用电器,电表是没有瓦数限制的。“功率转换器”就是利用了电表在设计上的这个漏洞,把自己伪装成一个像“电脑”这种没有“钨丝”发热的电阻性的用电器。 新能源汽车零部件介绍:汽车动力转向系统 动力转向系统是利用发动机的动力来帮助司机进行转向操纵的装置。它把发动机的能量转换成液压能、电能或气压能、再把液压能、电能或气压能、转换成机械能作用在转向轮上帮助司机进行转向,故应称之为动力助力转向系统。它最初主要是为了减小司机施加到方向盘上的转向力而应用到汽车上的。从20世纪30年代开始在汽车上应用动力转向系统。当时主要是在重型汽车上安装,采用的动力源包括气压和液压。到目前为止气压动力转向已被淘汰,最广泛的应用的是液压动力转向。另外还有刚开始推广应用的电动动力转向。 用来改变或保持汽车行驶或倒退方向的一系列装置称为汽车转向系统(steeringsystem)。汽车转向系统的功能就是按照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向。汽车转向系统对汽车的行驶安全至关重要,因此汽车转向系统的零件都称为保安件。汽车转向系统和制动系统都是汽车安全必须要重视的两个系统。 新能源汽车零部件介绍:电子控制器 电子控制器是一种重要的电子产品元件,在电子生产中有着广泛的应用,在人们日常生活中发挥着非常重要的作用。电子控制器(ECU)是一个微缩了的计算机管理中心,它以信号(数据)采集、计算处理、分析判断、决定对策作为输入,然后以发出控制指令、指挥执行器工作作为输出有时,它还要给传感器提供稳定电源或是参考电压。其全部功能是通过各种硬件和软件的总和来完成的,其核心是以单片机为主体的微型计算机系统。 控制器是计算机的指挥中心,负责决定执行程序的顺序,给出执行指令时机器各部件需要的操作控制命令。由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成,它是发布命令的“决策机构”,即完成协调和指挥整个计算机系统的操作。控制器分组合逻辑控制器和微程序控制器,两种控制器各有长处和短处。组合逻辑控制器设计麻烦,结构复杂,一旦设计完成,就不能再修改或扩充,但它的速度快;微程序控制器设计方便,结构简单,修改或扩充都方便,修改一条机器指令的功能,只需重编所对应的微程序,若要增加一条机器指令,只需在控制存储器中增加一段微程序,但是,它是通过执行一段微程。 以上就是小编给大家介绍的新能源汽车中比较重要的零部件,小编只是挑选了比较重要的介绍给大家,并没有一一都给大家介绍了,因为汽车如果细分的话可以分为很多的种类,并且按照不同的划分标准,所产生的零部件也是不同的,所以小编就给大家介绍了几个比较重要的,大家使用汽车的时候要了解一下。
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​​新能源产业链—充电桩
   一、充电桩的结构  充电桩的机由外部硬件和内部硬件组成。其中,外部硬件包括充电枪、充电柜、配线柜、连接器、电缆等。内部硬件包括逆变器、变压器、整流器、低压开关、继电器、散热器、变频器、滤波器等。   充电模块是整个充电桩的最大成本,充电模块包括上面说的逆变器、变压器整流器等。  二、充电桩元器件的产业链   充电设备构成:充电模块、IGBT、配电滤波、线缆接口、接触器、熔断器、断路器、继电器、风机、连接器。 配电设备构成:变压器、保护神、配电开关、电度表。 管理设备构成:电池、监控计费、显示屏。 其中全部被外资垄断的元器件是IGBT、熔断器。可见,这二个元件的制造难度。    
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解析新能源汽车充电桩生意怎么做?
  想要在风口上飞起来,他们不仅要面临进驻商圈落地难、市场运维不理想等现实窘境,还要经历重重严格的政府补贴申请审核;加之,市场上一众大小巨头毫无标准的混战乱局。如此想来,留给新进玩家的机会还有多少?政策扶持下的新能源汽车充电桩生意,究竟能不能做?要不要做?又该怎么做?      落“地”难,孤岛现象严重使用率低   一般而言,充电桩的建设必须考虑客流量密集、使用量大等因素,因此,商超、学校、医院、旅游景区等公共区域广受充电桩企业青睐。    可是想要在这些区域建桩,充电桩企业必须打通物业、政府和电力部门等环节。由于每个区域情况不同,所涉及部门也不尽相同,一旦存在一个环节企业没能打通,那么建桩项目就有可能被搁置。   与此同时,由于充电运营商多且分散,运营商与用户之间存在着信息不对称,存量充电桩形成了一个个“孤岛”,车主要么找不到桩,要么找到了桩却用不了,这种现状导致不少充电桩自建成之日起就处于闲置状态。   数据显示,截至2017年底,我国充电桩建设数量达到45万个,其中公共充电桩21万个,然而在使用率上,大部分公用充电桩被闲置,利用率不足15%,成了名副其实的“僵尸桩”。  了解充电桩投放   APP群魔乱舞   事实上,大部分车主为了方便出门前一般都会充好电,但谁都说不准什么时候来个意外突然没电,所以出门都会随身携带数张充电储值卡,手机上也会安装多个充电APP,以便能在最短的时间内找到最近的充电桩。当然,很多充电桩运营商也都预想到这一问题,各种充电APP应运而生。      目前,市场上存在着五花八门的充电桩APP,一方面给消费者带来了便利,但同时也暴露出了很多问题,比如充电桩信息不准确、无法支持多种运营商等都使得用户体验效果不佳。   目前市场上的公共充电桩和专用充电桩分别由政府和企业运营,但采用不同的充电卡或各自的APP客户端支付,并没有统一的标准,用户在使用时会遇到诸多困扰。      以北京为例,市内公共充电桩运营商需要使用各自的充电卡,且相互之间信息没有互联互通,用户无法在一个平台找到其他充电桩信息。运营商不同,各充电桩使用的充电卡和收费标准也不一样。   事实上,充电APP不止存在质量问题还有安全问题。   首先,在安全方面,充电桩APP普遍没有采用安全通信协议,导致用户数据可能通过多种方式被获取,比如支付账户信息、个人身份信息等。   其次,很多APP使用过程中经常出现假死、闪退等现象,一旦出现假死状态,无法停止充电;而且,如果充电结束,充电枪没有被正确归位,很可能出现安全隐患。  新能源共享充电桩   运营不佳,商业模式不成熟   在充电桩建好之后,面临的最大考验就是运营能力。   调查发现,充电桩的主要外部组件包括刷卡区域、显示屏、充电枪、急停按钮、指示灯等。由于使用频率高,刷卡器、计费板、充电模块等部件很容易出现故障,其中充电模块故障多发。      据了解,目前市场上每个充电模块重达50多斤,分三种类型且各自有独立的IP地址,必须与充电桩系统匹配,因此更换前需要检测模块故障点、模块IP地址,然后重新匹配和调试,所以操作起来并非易事。   另外,充电模块的平均使用寿命为两年左右,但是由于频繁使用,再加上部分车主的不规范使用以及开放环境下的人为破坏,导致充电模块的使用寿命大大缩短。众多因素都使得充电桩运营企业头痛不已。      目前,多家运营商通过网络系统监控了解充电桩故障与否,但尚不能做到实时监控反应出每个关键模块的故障状态,造成了大量无用功被耗费。   而且,很多充电桩在软件升级期间,经常出现二维码无法扫描的现象,一旦扫码过程出现卡顿故障或因其他原因停止充电,出于账户保护,导致车主的充电款被冻结。  
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新能源汽车充电桩行业配件业链运行分析
 发展新能源汽车是国家战略。在国家及地方政府配套政策的支持下,经过10余年的研究开发和示范运行,我国新能源汽车行业已经形成了从原材料供应、动力电池、整车控制器等关键零部件研发生产,到整车设计制造,以及充电基础设施的配套建设等完整的产业链,具备了产业化基础。 自我国大力推广新能源汽车十年来,2019年产销首次出现负增长。2019年新能源汽车产销分别完成124.2万辆和120.6万辆,同比分别下降2.3%和4.0%。 充电桩产业链分析 从充电桩产业链看,主要涉及到的主体包括充电桩设备制造商、充电运营商、新能源汽车等。 充电桩设备制造商:包括直流充电桩、交流充电桩、交直流一体桩等设备,主要包括充电模块、电机、芯片、接触器、断路器、外壳、插头插座等。 充电桩运营商:负责充电桩和充电站的搭建和运营,提供充电桩位置服务及预约支付功能或者提供充电桩运营管理平台和解决方案,能够统筹上下游及客户需求,提供有效合理的整体运营方案。 整车厂商:充电桩为电动汽车服务,电动汽车是充电桩的应用领域,持续扩大的电动汽车市场为充电桩市场带来大量需求。 
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基于新能源汽车充电桩框架的绝缘材料应用进展
 新能源汽车充电桩是新能源汽车应用中的核心部件,其主要部件如电源模块等,一直存在的散热问题有待解决。在新能源汽车充电桩材料应用领域中,可利用导热绝缘片等新型材料,达到充电桩框架中电源模块等组件的绝缘与散热效果,经过实践后获得了良好的效果。  1新能源汽车充电桩与绝缘材料 随着新能源汽车发展进程的不断加快,开拓新能源汽车充电桩的功能运用性成为当务之急。导热绝缘片作为充电桩框架中重要的导热材料,拥有良好市场发展前景。 目前应用在新能源汽车中半导体晶体管、绝缘栅双极型晶体管等产品,在功率模块上的应用效果良好。新能源汽车充电器主要由AC/DC、变换器和DC/DC变换器构成PFC变换器,可使工作效率显著提升,输出滤波电感和电容的纹波电压、纹波电流等减小滤波电感和电容体积,降低电流波纹,提高电容工作的可靠性,将整个变换器体积的减小。导热绝缘片的性能与传统的器件相比,能够在更高的工作温度和较高的工作电压下具有更高的电子饱和漂移速度,可应用于承受击穿电压较高的部位[1]。 2新能源汽车充电桩中绝缘材料的应用  2.1导热绝缘片在新能源汽车充电桩中的应用导热绝缘片主要位于充电桩的散热模块部位,采用TIS导热绝缘片无论是对于快充充电桩的运行还是慢充充电桩的运行都具有良好的效果。传统的简单风扇散热器和原有的导热陶瓷片,已经不能满足高效率、高热量的电源模块的导热需求。针对充电桩基本的结构、连接位置、电线电缆、内部元件等特性,采用TIS系列导热硅胶片,可实现高效的绝缘性能。TIS系列导热绝缘片,能够同时达到导热和绝缘的效果。材料使用时:将绝缘性的硅胶片放入到导热材料中,能够实现低热阻的高压绝缘,具有良好的传导性与良好的电介质强度,保障充电桩能够高效率地工作。从而实现新能源汽车智能化、轻量化、集成化使用[2]。 在新能源汽车发展过程中,采用提高功率变换器高温下的可靠性技术,针对冷却系统要求高的情况下,在功率转换器部分要求冷却系统保持在70度左右的时候仍能正常工作。导热片工作结温达到300度。采用宽禁带器件构成的功率转换器,可在更高的环境温度下正常工作,也可以将引擎冷却系统和功率转换器系统合二为一。   2.2阻燃塑料在新能源充电桩中的应用阻燃材料在新能源充电桩中,主要运用于充电连接元件、充电桩、壳体、电源模块、外壳、充电器等可见部件。其具有良好的阻燃性、高耐热性和电气绝缘性。由于连接器件是金属,使用中插拔次数较高,材料应具有耐热性和阻燃性,才能避免引起火灾。例如无卤阻燃材料满足阻燃性,并具有抗金属腐蚀性的特点,且热稳定较好。运用阻燃塑料尼龙材料,可实现新能源汽车高压充电系统的良好的绝缘性能。在汽车充电连接元件用料上,阻燃塑料运用较多,其具有防火、防水、防电、防爆的特点,在充电桩壳、体、插头、插座、电源模块、外壳等运用较多。在插头、插座部位目前还使用一系列改性材料,其耐热性能更强。薄壁PP材料可实现充电桩减重,薄壁化的充电材料采取更薄的壁厚设计,取代传统较厚的壁厚设计。充电桩作为新能源汽车使用中的重要功能部件,在功能上需要得到保护,更要追求轻量化,使用薄壁PP材料,能够有效的降低其重量,同时也能发挥阻燃的作用。薄壁PP材料具有高模量、高韧性和高流动性的性能,能够在材料充模时减少流动空间,增大流动阻力,在模具温度等条件的设定上可以避免缺胶问题。通过制件结构的优化,设计材料自身模量提高,可以缓冲外界冲击,具有很好的抗冲击能力。其发展与汽车轻量化趋势相配合,满足了充电桩的配套设施和零部件的使用要求[3]。阻燃材料为电池框架提供绝缘性能,动力电池系统作为汽车的能量存储装置,给电动汽车的驱动提供能量,可拥有多个电池管理系统,包含多个电池包、动力电池、阻燃系统,阻燃材料成为动力电池模组结构中首选材料。阻燃塑料充分考虑电池串联、高压连接间的绝缘保护问题,满足电池模块的装配松度适中、各个结构件具有足够的强度的要求,防止电池因内外力作用发生破坏。 采用阻燃材料为电池框架减重与绝缘,实现了动力电池模组作为动力电池系统的结构之一的良好运行。其采用并联的方式,将保护线路和外壳进行组合,经串联形成动力电池单体,再结合整车设计要求的前提下,再进行电池模组的设计,根据动力电池系统设计的整体要求,将组件结构形状加以确定,采用电池成组固定的方式,各个结构部件都有足够的强度,充分考虑了电池串联后高压连接间的绝缘问题,防止爬电距离和绝缘间隙[4]。阻燃塑料作为电池模组结构间的首选材料,在设计过程中要求质量轻,且塑料具有多种材料的广泛选择性,可以满足电池装配和安全需求。   2.3阻燃耐候材料在新能源充电桩中的应用随着新能源汽车的发展,结合充电桩的使用场地,室内充电桩和室内外充电桩的防护等级都要达到P32以上。尤其是在面对外部恶劣天气的时候,充电桩要具有良好的壁垒条件与绝缘性,防护等级需达到IP54,方能保证车身安全、充电设备安全和人身安全。充电桩对材料的耐候性和抗冲击性等性能具有较高要求,在配套设施上要求使用更好的阻燃耐候材料,保障充电桩安全运行。目前经过测试项目以及实验之后,轻量化材料是未来新能源汽车的发展趋势,例如轻量化的导热硅胶片可以为动力电池减负。在动力电池中包含了多达几十片的导热硅胶片,提高动力电池能量密度的前提下,能够实现新能源汽车导航里程的增加,而且导热硅胶片使用密度轻量化的特性,使得新能源汽车动力电池的性能增多,实现了可持续发展和节能减排双重目标[5]。塑料和复合材料结合,可形成性能优异的轻质材料。如碳刷座绝缘件对应于待冲压成型的碳刷座绝缘件内脱板的形状,有与内脱板的形状一致的开口,凹模板中间下模组件有与碳刷座绝缘件上的安装孔对应的冲针孔,从上到下依次布置有导柱固定板和底板,冲针孔的周壁和内脱板的外周缘设有吹气孔。通过吹气孔提高模具的排料排屑能力,避免因排料排屑不畅引起一系列问题。   3结语  新能源汽车充电桩框架中绝缘材料的选择与应用,在新能源汽车使用性能和安全保障上发挥重要的作用。未来在政策扶持和市场刺激下,新能源汽车消费趋势将不断升温,充电桩材料的应用也会随着充电桩的需求不断猛增而不断进行研发与升级。应针对新能源汽车充电桩系统的功能需求进行材料方案的设计,围绕防火、防电、防水等,在充电桩壳体、插头、插座、电源模块、充电器等方面充分运用阻燃、绝缘的优良材料,提高新能源汽车充电桩的使用性能。
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新能源汽车充电桩行业概述
 01 新能源汽车充电桩分类   私人充电桩 安装于自有的车库或车位;通常只使用交流柱。   专用充电桩 建设于单位(企业)自有停车场;为单位(企业)内部车辆专用;交流桩、直流柱兼有。   公共充电桩 建设于公共楼宇、商场、公共停车场或充电站等场所;服务于社会车辆以及物流车、公交车、出租车等运营车辆;主要依靠收取电费、服务费来盈利;交流桩、直流桩兼有。   移动充电桩 “动起来”的储能式充电桩能够通过app指令实现单点到多点的移动,从而告别传统的“车找桩”模式,并实现更便捷的“桩找车”;目前多款产品已投入市场;    02 行业未来发展趋势 01 加快充电桩建设  充电桩建设不仅仅是要补齐新能源车辆发展中的短板,更为重要的是,充电桩还是信息桩、数据桩、网联桩,能够推进出行领域乃至整个社会实现数字化转型。   02 高压快充技术替代 为改善消费者充电体验,除了通过建桩改善车桩比外,也可采用快充技术来满足消费者快充的需求。从技术实现方式来看,提高充电电流或提升充电电压是两种主流解决方案,前者对热管理要求高,推广难度大;后者则因降低能耗、提高续航、减少重量、节省空间等优势,能够在更宽范围内实现最大功率充电,以适配未来的快充需求。因此,以提升充电电压为代表的高压快充技术推广成为未来趋势,保时捷、现代、比亚迪、长城等主机厂商纷纷为未来储备,推出相应快充技术配套设施。   03 充电桩智能化水平不断提高 随着充电桩智能化水平的不断提高,汽车充电自燃事故多发,充电桩运营企业盈利模式单一,充电桩利用率低等问题有望得到解决。可以通过智能技术升级,把云计算、大数据、人工智能等新兴技术融入到充电桩产业中。
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汽车发动机关键零部件拆解示意图
  气缸体上的零部件及各零部件位置 1—O形圈(节温器壳体到冷却液泵);2—节温器壳体;3—螺栓(节温器壳体到气缸体);4—节温器密封;5—节温器罩;6—O形圈(节温器到冷却液管);7—连杆螺栓;8—连杆大头轴瓦盖;9—连杆大头轴瓦(上);10—连杆大头轴瓦(下);11—连杆;12—活塞;13—油环;14—第二道气环;15—第一道气环;16—气缸套;17—排气螺栓;18—冷却液管排气螺栓的密封垫圈;19—冷却液管;20—螺钉(冷却液管到气缸体);21—气缸盖衬垫;22—螺栓(节温器罩到节温器壳);23—气缸体;24—O形圈(冷却液泵到气缸体);25—螺栓(冷却液泵到气缸体);26—螺钉(冷却液泵到气缸体);27—冷却液泵;28—定位销(冷却泵到气缸体);29—定位销(气缸体到气缸盖)  下曲轴箱(气缸体下部)上的零部件及各零部件位置 1—机油泵总成;2—机油泵衬垫;3—曲轴;4—止推垫片(位于3号主轴承上的2个);5—主轴瓦(上部)(1号和5号上是平的;2~4号上是槽状的);6—定位销;7—曲轴后油封;8—飞轮总成;9—螺栓(飞轮到曲轴);10—主轴瓦(下部);11—定位销(轴承座到气缸体);12—轴承座;13—定位销(轴承座到变速器壳体);14—螺栓(涡轮增压器进油管到涡轮增压器);15—涡轮增压器进油管与涡轮增压器之间的垫圈;16—涡轮增压器进油管;17—涡轮增压器回油管与涡轮增压器之间的垫圈;18—涡轮增压器回油管;19-涡轮增压器回油管垫圈;20—螺栓(涡轮增压器回油管到气缸体);21—机油滤清器;22—机油滤清器接头;23—螺栓(机油滤清器安装架到轴承座);24—机油滤清器座;25—机油滤清器座的锥形塞;26—机油滤清器座与轴承座之间的垫圈;27—螺栓(轴承座到机油槽轨);28—螺母(轴承座到机油轨);29—机油压力开关;30—油底壳;31—螺栓[油底壳到轴承座(长)];32—油底壳放油螺塞;33—放油螺塞密封垫圈;34—螺栓[油底壳到轴承座(短)];35—螺栓(机油机油集滤器到轴承座);36—机油集滤器;37—机油集滤器密封;38—机油轨中心螺塞;39—螺栓[轴承座到气缸体(长)];40—螺栓[轴承座到气缸体(短)];41—螺栓(机油泵到气缸体);42—曲轴前油封;43—油标尺管到轴承座的垫圈;44—螺栓(油标尺管到轴承座);45—油标尺管;46—螺栓(油标尺管到气缸体);47—油标尺;48—变矩器驱动盘;49—螺栓(变矩器驱动盘到曲轴)  气缸盖及相关拆解零部件 1—螺栓(凸轮轴架到气缸盖);2—凸轮轴架;3—进气凸轮轴;4—凸轮轴油封;5—排气凸轮轴;6—气缸盖;7—进气凸轮轴罩板;8—螺栓(罩板到凸轮轴架);9—排气凸轮轴罩板;10—螺栓(罩板到凸轮轴架);11—冷却液出口弯管接头垫圈;12—冷却液出口弯管接头;13—螺栓(冷却液出口弯管接头到气缸盖);14—冷却液温度传感器垫圈;15—冷却液温度传感器;16—螺母(涡轮增压器到排气歧管);17—涡轮增压器到排气歧管的衬垫;18—螺母(排气歧管到气缸盖);19—排气歧管;20—排气歧管和气缸盖之间的衬垫;21—螺栓(排气歧管到气缸盖);22—气门导管;23—排气门;24—嵌入式排气门座;25—进气门;26—嵌入式进气门座;27—气门杆油封;28—气门弹簧;29—气门弹簧座;30—气门锁夹;31—液压挺柱;32—定位销(气缸盖到凸轮轴架);33—凸轮轴传动销;34—气缸盖螺栓 凸轮轴(气门室)罩盖、火花塞盖和进气歧管及相关拆解零部件 1—螺栓(火花塞盖到凸轮轴罩);2—火花塞盖;3—螺栓座(凸轮轴盖到凸轮轴架);4—机油加油口盖;5—机油加油口盖密封圈;6—螺栓(凸轮轴位置传感器到凸轮轴盖);7—凸轮轴位置传感器;8—O形圈(凸轮轴位置传感器);9—凸轮轴盖到凸轮轴架的衬垫;10—螺母(进气歧管到气缸盖);11—螺栓(进气歧管到气缸盖);12—进气歧管与气缸盖之间的衬垫;13—进气歧管;14—螺栓(进气温度和绝对压力传感器到进气歧管);15—进气温度和绝对压力传感器;16—凸轮轴盖总成;17—凸轮轴盖到涡轮增压器进气软管的全负荷通气软管;18—部分负荷通气软管到凸轮轴盖的弹簧夹箍;19—凸轮轴盖到进气歧管通气口的部分负荷通气软管;20—全负荷通气软管到凸轮轴罩的弹簧夹箍   凸轮轴正时带机构拆解部件 1—螺钉(正时带前上盖到正时带后上盖);2—正时带前上盖;3—正时带;4—螺栓(正时带张紧轮到气缸盖);5—正时带张紧轮;6—螺栓(凸轮轴带轮至凸轮轴);7—凸轮轴带轮与凸轮轴之间的垫圈;8—进气凸轮轴带轮;9—正时带后上盖;10—螺钉[正时带后上盖到气缸体(长)];11—螺栓[正时带后上盖到气缸体(短)];12—排气凸轮轴带轮;13—正时带前下盖密封;14—正时带前下盖;15—螺钉(正时带前下盖到机油泵);16—曲轴正时齿轮;17—螺钉(正时带前下盖到正时带前上盖);18—螺栓(正时带张紧轮限位拉线到气缸盖);19—曲轴带轮减振器;20—曲轴带轮螺栓和垫圈;21—正时带前上盖密封 排气歧管及相关拆解零部件 1—排气歧管到气缸盖衬垫;2—螺母(排气歧管到涡轮增压器);3—排气歧管;4—排气歧管到涡轮增压器衬垫;5—螺栓(涡轮增压器到排气歧管);6—螺母(涡轮增压器到排气歧管);7—涡轮增压器;8—螺母(排气歧管到气缸盖)
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2022-11
简述新能源汽车高压线束的设计
 传统燃油车,动力来源是通过发动机活塞运动燃烧燃油,依靠曲轴和轮系传输发动机飞轮、发电机、压缩机和冷却水泵等功率设备上,通过动力传动装置实现车辆的行驶和功能的运作。而新能源汽车尤其是纯电动汽车,动力来源靠高压电池包提供,传输载体为高压线束,连接充电口座、高压电池包、逆变器、电机,车载充电机等大功率设备及直流转换器,空调压缩机、PTC和加热器等小功率设备 1高压线束的设计1.1高压线束的组成高压线束主要包括:高压连接器、高压线缆,接地端子和扎带、外包材料、胶带、热缩套管、胶套、安装支架等辅材。 1.2高压连接器根据功能定义可分为小电流和大电流两种,大电流主要用于OBC,电机,及电池等动力系统和上,小电流主要用于压缩机,PTC,电池加热装置及DCDC等功能电器上。 1.3高压线缆高压线缆主要分为屏蔽线和非屏蔽线两种,线径从2.5mm²至120mm²不等。 1.4辅材配件辅材配件与传统低压线束所使用的无太大差别,但外包材料需要用红色或橘红色的包覆物,以便于起到高压危险警示作用。 2高压电缆的技术要求2.1电缆的技术要求(1)结构 高压电缆主要由线芯和绝缘材料组成,屏蔽线还要有屏蔽层和双层绝缘结构。线芯是由一定数量的单丝先进行束绞,然后再同心的复绞,形成高压电缆需要的软导体。根据结构可分为屏蔽线和非屏蔽线,根据用途可分为单芯屏蔽线和多芯屏蔽线(下图)。   (2)绝缘材料 (8)布线需要考虑走线的美观性,裸露地盘挂线需要考虑增加线束护槽。 (3)屏蔽 由于EMC(电磁兼容性)的要求,使用多根铜丝组成编织屏蔽。镀锡铜丝可以使其抵抗环境影响如氧化等变得更加强大。用细的铜丝可以保持设计的柔韧性,编织屏蔽可以结合其他各种屏蔽,如铝塑符合薄膜。屏蔽外可以绕包一层无纺布,以确保在装配过程中轻松的剥下护套。 (4)弯曲半径 由于空间的局限性,电缆通过的路径非常狭小且复杂,横截面积较普通线束大导致其所需的弯曲半径也要很大,高弯曲力难以克服等问题。为了解决这个问题,高压电缆高柔韧性是至关重要,只有比较柔韧的设计,通过车辆的路由才可以容易实现。通常电缆推荐的SR导线外径的5~10倍。 2.2高压线束布线注意事宜(1)高压线缆过锐边或过孔时应设计保护结构; (2)布置时应避开热源或与之保持足够的距离; (3)电缆与电缆之间避免产生较大的弹性摩擦; (4)通常直线布置的线缆固定点间距≤300mm,固定点与接插件间距≤120mm(参考值)。 (5)电机线束应考虑部件运动与振动的影响以及对连接器或者端子的影响,预留足够的运动量。 (6)线束布置要考虑电磁干扰,布线时避免90°的折线,高、低压线须分开排布。 (7)高压线束布置应具有合适的空间进行安装与维修。 整车的线束的数量及料号的减少会是一个趋势,随着整车模块化、集成化,线束也会逐步会被标准化,多个线束以一个料号的存在,便于管理和成本计算。 (9)连接器尾部应保持平直,避免弯曲造成的连接器密封失效。 (10)布线时需要注意高低压分开,分层设计,距离保持在200mm-300m内,走线规范,干扰源要远离信号源。 2.3高压线束屏蔽要求(1)对于高压系统而言,屏蔽应该优先的是需要系统级考虑布置的合理性,比如系统级布线时需要注意高低压分开,走线规范,干扰源要远离信号源等等。同时还要注意功率源和输出之间的高压线束的距离,比如整车上的电机和电机控制器,如果布置相隔较远,那么会形成共模电流通过电缆传递干扰的风险等。 (2)对于本身要具备360°屏蔽层的连接器,必须有效和电缆屏蔽层连接,屏蔽层覆盖整个连接长度,以保证足够的屏蔽功能,并尽量减少屏蔽界面之间的电阻,在产品生命周期内,屏蔽连接接触电阻<10mΩ,随着整车电气设备越来越多,现在普遍的这个数值是要<5mΩ。 (3)此外还需要考虑屏蔽的可靠接地问题,如果通过螺母连接设备端,我们需要防腐蚀的处理,因为如果不做处理会导致屏蔽的加大风险,以及线缆或者连接器和设备端有效的屏蔽连接,如果设备端表面没有表面的处理保护层,我们甚至需要增加屏蔽防护盒等方式来实现可靠的屏蔽连续性的连接。 2.4高压连接器的选型高压连接器的选用主要考虑电器的电器原理,使用要求,线束布置走向,装配空间及装配方式,同时也要结合成本进行综合考量使用。对于集成方案的可以考虑过孔连接器,主要是考虑成本因素和振动情况下对于插拔式连接器的脱扣风险的担心等因素。对于电池,电机等需要在整车厂进行组装的,通常以插合式连接器;对于耐环境要求相对比较苛刻、环境温度较高、电流及瞬间电流较大的部位可考虑温升和防水等级要求。 3高压线束未来发展及趋势(1)数量及物料号的减少 绝缘材料主要包括线芯绝缘和护套绝缘。线芯绝缘材料的选择主要是考虑耐热要求和机械强度和柔软度,护套材料根据热和机械性的要求选择。护套绝缘由于直接与环境接触,耐液体和耐磨等的环境属性对护套要求尤其重要。目前主要有交联聚乙烯和硅橡胶作为绝缘层的基础材料。 (2)轻量化趋势 为了降低油耗,整车上数量繁多的线束成为企业轻量化的重点目标。当前汽车线束使用的材料以铜为主,所以在减重方面除缩小截面积外,就是采用比铜更轻的铝材料。另外,铝的价格相较铜便宜,一旦铝导线能在线束中得到应用,不仅能降低重量,还能有效提升性价比。 (3)高压连接器小型化,载流能力的提升 随着端子技术的进步,小端子能承载更大的电流,高压连接器结构也朝着日益精密和轻量化的方向发展,性能提升的同时也给整车厂在设计的带来了更大的空间,成本也将进一步优化。  
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新能源汽车电池包箱体连接技术
  电池包箱体连接技术   轻量化的发展对连接技术提出了新的挑战,如何通过轻量化材料的连接技术来保证箱体的安全性能,是电池箱体轻量化过程中的一项重要课题。目前电池包箱体生产中应用到的连接技术主要包括焊接技术和机械连接技术。   焊接是电池箱体加工过程中的主要连接工艺,电池箱生产中应用到的焊接技术包括传统熔焊、搅拌摩擦焊、冷金属过渡技术、激光焊、螺柱焊、凸焊等。电池箱体中目前涉及到的机械连接方式有安装拉铆螺母和钢丝螺套两种紧固标准件方式。    传统熔焊 箱体加工中应用到的熔焊方法有TIG和MIG焊,TIG和MIG焊作为成熟的焊接技术,在箱体上应用具有使用灵活、适用性强、生产成本低等优势,目前在箱体连接上已进行了较多的应用。TIG焊接速度低,焊缝质量好,适用于点固焊和复杂轨迹焊接,在箱体中一般应用于边框拼焊和边梁小件焊接;MIG焊接速度高,熔透能力强,在箱体中一般应用于边框底板总成内部整圈焊接。   目前铝合金TIG/MIG焊接尚存在一些问题需要解决。 焊接缺陷的控制铝合金由于其化学成分和物理性能的特点,在进行TIG/MIG焊接时产生热裂纹倾向严重,且容易产生气孔。在实际生产和试验过程中,熔焊焊缝是箱体密封及机械失效主要发生的位置,是箱体性能薄弱部位。如何控制TIG/MIG焊接过程中裂纹、气孔等焊接缺陷的产生及检验识别,提高焊接质量,在实际生产中具有重要意义。 焊接变形的控制TIG/MIG焊接热输入较高且铝合金线胀系数大,导致箱体焊后变形严重,不利于箱体尺寸的控制,影响生产效率和产品合格率。针对焊接变形问题,可采取结合CAE分析优化焊接工艺、采用反变形法等方法进行控制。 焊接效率的提高目前实际生产中TIG/MIG多采用人工焊接,生产效率低,劳动强度大,焊接一致性难以保证。采用自动化焊接方式是发展趋势,通过机械手臂配合变位机实现电池箱体的全位置焊接,可大幅提高焊接效率和焊接质量,并降低生产成本。  搅拌摩擦焊 搅拌摩擦焊(Frictionstirwelding,FSW)是英国焊接研究所(TWI)于1991年发明的一种新型固相焊接方法。搅拌摩擦焊接过程中,以搅拌针及轴肩与母材摩擦产热为热源,通过搅拌针的旋转搅拌和轴肩的轴向压力实现对软化母材的挤压和锻造,最终得到具有精细锻造组织特征的焊接接头,不同于熔焊接头的铸造组织。  相对于传统焊接,搅拌摩擦焊具有适用范围广、接头质量高、焊接成本低、便于自动化等诸多优点。搅拌摩擦焊在铝挤型材电池箱体中已得到大规模广泛应用。由于焊接装配要求,目前焊接部位主要集中在底板型材对拼焊接和边框与底板总成焊接工序。底板型材对拼焊接为对接接头形式,一般进行正反双面焊接;边框与底板总成焊接一般为锁底接头形式或对接接头形式,锁底接头形式进行单面焊接,对接接头形式进行正反双面焊接。  目前搅拌摩擦焊在电池箱体上应用需要解决的问题有: 焊接应用范围有待扩大搅拌摩擦焊可靠性优于熔焊,而由于焊接机理的限制,其不适用于边框拼焊和边梁小件焊接,而该部位为气密及机械失效薄弱位置。针对此问题,通过设计避免上述焊缝和通过工艺创新实现搅拌摩擦焊在上述位置的焊接应用,以提高产品的质量和可靠性。 焊接生产效率有待提高目前电池箱体生产过程中搅拌摩擦焊焊接速度相对偏低,且对工装依赖性大,工装较复杂,造成生产效率低,成本较高;底板拼焊实行双面焊接,焊接过程中需进行翻面,影响焊接效率。针对生产效率问题,改进的途径有:通过焊接工艺优化并结合搅拌头设计提高焊接速度,实行高速焊接;采用双机头双面对称焊接或双轴肩/多轴肩焊接方法,实现一次焊接双面成形,避免翻面;优化焊接工装设计提高自动化程度来提高生产效率。 焊接接头性能评价有待完善目前对于接头性能评价方式偏重于静态强度评价,对于动态性能和疲劳性能评价比较欠缺,而这是电池箱体接头设计和焊接工艺制定的重要理论支撑。随着轻量化的发展,底板对拼焊缝支撑宽度减小,无法实现全焊透,需要对接头的性能做出更完善的评价。  激光焊 激光焊接(Laserbeam welding,LBW)是以高能量密度的激光束作为能源的一种高效精密焊接方法,具有焊接质量高、精度高、速度快的特点,被誉为21世纪最有希望的焊接方法,也是当前发展最快、研究最多的方法之一。    与传统焊接方法相比,激光焊具有如下特点: 高能焊接聚焦后的功率密度可达每平方厘米105W~108W,加热集中,完成焊接所需热输入小,因而工件焊接变形小,焊缝深宽比大。 焊接速度快目前铝合金的激光焊接最大速度可达48m/min,钢的激光焊接最大速度可达60m/min,远高于传统熔焊,生产效率大幅度提高。 焊接质量好对钢焊接焊缝强度等于或大于母材。 应用范围广可实现不同型号、异种金属之间的焊接,尤其适用于(超)高强度钢板及铝合金的焊接。   激光焊在铝合金焊接中存在的问题是激光反射,反射严重影响了能量利用率和焊接质量。为解决激光反射问题,人们提出激光电弧复合焊接方法。激光复合焊是激光焊和MIG焊两种方法同时作用于焊接区,激光束在焊缝垂直方向输入热量,同时MIG焊在后方熔化焊丝,也向焊缝输入热量。开始焊接时,先MIG焊电源形成电弧对工件加热,使工件表面挥发出大量的金属蒸气,从而使激光束的能量传输更加容易,形成挥发孔,顺利将激光的所有能量传到工件上。激光复合焊焊接过程稳定,焊接速度快,形成的熔池大,搭桥能力好,具有很好的柔性和工件的适应性(如焊铝合金)及经济性,有望在箱体连接方面取得大规模应用。 冷金属过渡技术 冷金属过渡技术(Coldmetaltransfer,CMT)是在MIG焊短路过渡的基础之上开发出的一种焊接技术。CMT焊接过程中,当熔滴与母材发生接触短路时,焊机的控制器监测到短路信号,将短路电流降到几乎为零,同时通过送丝机回抽焊丝实现熔滴与焊丝的分离,且熔滴在无电流状态下冷过渡,消除了传统MIG/MAG焊中通过焊丝爆断实现过渡而产生的飞溅。   CMT技术在电池箱体加工过程中可取代传统MIG/TIG焊接进行边框拼焊和边框底板焊接部分。相较于传统MIG/TIG焊接,CMT技术热输入明显降低,可有效减小焊接变形,有利于控制产品尺寸;可实现薄板焊接,避免薄板传统MIG/TIG焊接发生焊穿而造成的密封和机械失效,热输入降低有利于控制焊接裂纹的产生,利于箱体的轻量化设计和产品质量保证;减少焊接过程中的飞溅和烟尘,改善工作环境。 机械连接 拉铆螺母解决了金属薄板、薄管焊接螺母易焊穿、螺纹易滑牙等问题,实现了薄板与其他部件的螺纹联接,紧固效率高且使用成本低。在电池箱体的生产过程中拉铆螺母主要安装于箱体边框密封面以实现箱体与上盖的机械连接,安装于箱体内腔底板上以实现模组或其他部件与箱体的连接。   钢丝螺套用来加强铝或其他低强度机体的螺孔或修复损坏的螺孔,可加强低强度材料机体螺孔强度,改善螺纹沿旋和长度方向的受力分布和提高螺钉的承载能力。在电池包箱体中,钢丝螺套可用于电池模组安装孔和密封面安装孔。相对于拉铆螺母,钢丝螺套强度较高且易于修复,但一般安装于厚壁处,不适用于薄壁安装。  
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