（6-6）电动汽车的低压电路及制动系统

一、电动汽车的低压电路

电动汽车的低压电路是指12V以下的电路，分为低压控制高压部件驱动车辆行驶电路和保障汽车安全行驶的灯光喇叭等用电设备电路两类。

1、低压电源

低压电路的电源为车载12V蓄电池和DC-DC直流转换器输出的12V直流电源双电源。

电动汽车的高压转低压的DC-DC直流转换器相当于燃油汽车由发动机皮带轮驱动的硅整流发电机，当高压上电以后，为全车低压用电设备供电、同时为蓄电池充电。

蓄电池在没有高压上电的情况下，为控制高压部件电路和低压电气设备供电。

2、控制高压部件运行的低压电路

控制电动汽车高压部件运行的低压电路有电源电路和电信号控制电路两类。

供电电路

供电电路是给车载充电器控制主板、电池管理器控制主板、高压配电箱控制主板、电机管理器控制主板、DC-DC转换器控制主板、电动空调压缩机控制主板、PTC加热器控制主板、整车管理器、仪表盘和液晶显示器等12V供电电路。

控制电路

控制电路是指整车管理器控制车载充电器控制主板、电池管理器控制主板、高压配电箱控制主板、电机管理器控制主板、DC-DC转换器控制主板、电动空调压缩机控制主板、PTC加热器控制主板等控制其该高压部件工作的电路，以及与各电控系统、仪表盘和液晶显示器等ECU芯片间的CAN 数据总线通信控制电路。

CAN总线协议是一种ISO 国际标准化的串行通信协议，CAN信号为电压形式，通过CAN_H 3.2V与CAN_L 1.5V线上的电位差来表示CAN电数据信号，整车控制器通过CAN总线与全车的各个电控系统的电控板ECU数据信息交换，监控动力电池管理器、车载充电器、高压配电箱、电机管理器、DC-DC转换器。电动空调压缩机、PTC电加热器等启停运行工况。

CAN总线的物理线束为抗干扰能力强的两股双绞缠绕结构形式。

二、低压电器设备结构

电动汽车的低压电气设备与燃油车基本相同，分为电源和用电设备两部分，电源为双电源，负极搭铁。燃油汽车的双电源为蓄电池和发电机，而电动汽车为蓄电池和DC-DC转换器输出的12V电源。

电动汽车在高压未上电前，由蓄电池供电，高压上电后，则由DC-DC转换器供电并给蓄电池充电。

电动汽车为真空助力液压制动系统的其低压用电设备增加了电动真空泵等，为液压制动提供真空助力源。

三、电动汽车的制动系统

电动汽车的液压制动系统有液压真空助力系统和电动液压制动两种类型。

1.液压制动真空助力系统

在传统燃油车中，液压制动系统的真空来源于发动机进气歧管产生的负压。当发动机运转时，就像抽气机，在进气歧管内形成负压，通过管路将真空引入液压真空助力总泵的真空腔，在制动过程中起到真空助力的作用。

因为电动汽车不能实现利用发动机进气歧管产生负压真空助力，则采用电动真空泵充当真空能源。电动真空泵由12V车载电源供电，通过电机驱动真空泵工作产生真空负压（-0.06--0.9Mpa），由“真空压力传感器”实时监测真空度，当真空度低于阈值时，电机启动抽真空；达到阈值时，电机停止工作。在连接真空管路中装有单向阀，某些车辆装有真空储存罐，以满足制动时对真空源的需求。

真空助力器的工作原理

真空助力器由前真空腔、后空气腔、壳体、中间膜片、回位弹簧、前、后通道阀门等组成。

前腔经真空单向阀与电动真空泵真空源接口源相连，外界空气经过滤清后进入后腔。后腔膜片座装有空气阀B和真空阀A，与制动推杆固装在一起，通道 A 用于连通伺服气室前腔和控制阀，通道B用于连通伺服气室后腔和控制阀。真空助力工作时产生的推力，同踏板力共同作用在制动主缸推杆上，增加对制动总泵液压活塞的推力。

真空助力器不工作时，空气阀B处于右端极限位置，空气阀B处于关闭状态；真空阀A处于开启状态。此时前后两腔相互连通，并与大气隔绝。

制动时，踩下制动踏板，来自踏板机构的推力推动控制阀推杆移动，在阀门弹簧的作用下，真空阀A 也随之向前移动，关闭真空通道阀门，前腔和后腔隔绝，进而空气阀B开启，空气进入后腔，随着空气的充入，则在中间膜片的前、后两腔出现压力差而产生推力，制动主缸推杆上的作用力为踏板力和真空推力的总和，使制动主缸输出的液压管路内的液压力成倍增长。

解除制动时，在回位弹簧的作用下，控制阀推杆和空气阀B向右移动，关闭空气进道，真空阀A开启。伺服气室的前后两腔相通，压力平衡。且均为真空状态。同时，制动主缸解除制动作用。

2.液压制动电动助力系统

电动液压助力制动系统称为电控液压制动系统（EHB），其制动助力方式是由电机动转动产生的扭矩进行制动助力，采用行星齿轮与圆台滚动体结构，推动制动总泵液压活塞以增加液压制动力。另外由电控液压制动系统的ECU控制电机再生电磁制动方式，为电控与机械双冗余备份的制动系统，电控液压系统受整车管理器、电池管理器和ESB/ESC车身电子稳定系统控制，并兼容ABS、ESP等辅助功能。

电子液压制动系统由制动踏板行程传感器、轮速传感器和电子控制器ECU、液压执行和机械传动三部分构成。

电子液压制动系统工作原理

当驾驶人踩踏制动踏板，制动踏板行程传感器将踩踏深度和速度位移需求信号传输至电子制动系统ECU，电控单元ECU根据轮速传感器的车速信号，动力蓄电池容量是否允许回收，ESP车身稳定系统等信息，智能计算出总制动力需求的减速度，制定电磁制动与机械制动力分配，优先采取电机电磁制动，能量回收。同时，ECU控制电动助力的电机工作，驱动制动总泵推杆移动，精确建立起相应的液压制动压力（制动总需求总制动力-电磁制动力），确保两种制动力平滑叠加。

电子液压制动系统是高级智能辅助驾驶功能的自动紧急制动（AEB）、自适应巡航（ACC）等线控功能的组成部分。

通过对电动汽车的概述、动力蓄电池及电池管理器、高压配电箱、电机管理器及电机、整车管理器、电动空调压缩机、PTC电加热大功率用电设备、低压电源电路与控制电路，电动汽车的制动系统等全面叙述，能对电动汽车的电气功能结构有个清晰全面的了解。

---END