保护电动汽车电力系统：动态制动电阻器在电动汽车推广中的作用

电动汽车 (EV) 市场的发展正在快速推进，消费者的接受度不断提高，而新制造的内燃机汽车的道路即将结束。但人们对电动汽车广泛使用的可行性的担忧仍然存在。在这里，EAK™ 解释了电阻器在支持电动汽车革命中的作用。

DBR 是电动汽车动力链中的重要组件，负责通过去除车辆制动系统中的多余能量来保护电气系统。该机制支持电动汽车领域的多种应用——再生制动、燃料电池功率可靠性和重型货车紧急制动系统。

再生游戏

在电动汽车中，DBR 吸收和重定向能量的能力有助于再生制动。再生制动利用多余的动能为电动汽车的电池充电。它之所以能够做到这一点，是因为电动汽车中的电动机可以在两个方向上运行：一个是利用电能驱动车轮并移动汽车，另一个是利用多余的动能为电池充电。

当驾驶员将脚从油门踏板上抬起并踩下制动器时，电机开始抵抗车辆的运动，“交换方向”，并开始将能量重新注入电池。因此，再生制动使用电动汽车的电机作为发电机，将损失的动能转化为电池中储存的能量。

平均而言，再生制动的效率在 60% 到 70% 之间，这意味着制动过程中损失的动能中约有三分之二可以保留并存储在电动汽车电池中，然后用于加速，从而大大提高车辆的能源效率并延长电池寿命。

然而，再生制动不能单独起作用。需要 DBR 来确保该过程安全有效。如果汽车电池已经充满或系统出现故障，多余的能量将无处散发，这就有可能导致整个制动系统的故障。因此，安装了 DBR 来消散这些不适合再生制动的多余能量，并将其安全地作为热量消散。

在水冷电阻器中，这种热量加热水，然后可以将水用于车辆的其他地方，为车辆的驾驶室提供热量或预热电池本身，因为电池的效率与其工作温度直接相关。

更重的

负载 DBR 不仅在一般的 EV 制动系统中很重要。当涉及到电动重型货车 (HGV) 的制动系统时，它们的应用也增加了一层。

重型货车的电气化肯定比标准车辆更复杂，但同样紧迫。虽然广泛的目标没有以与禁止化石燃料汽车和货车相同的方式设定，但一些目标已经开始悄然出现。

重型货车的制动方式与汽车不同，因为它们不完全依靠行车制动器来减速。取而代之的是，它们还使用辅助或耐力制动系统，与行车制动器一起减慢车辆速度。

它们在长时间下坡时不会很快过热，并降低了制动器衰减或行车制动器失效的风险。

在电动重型货车中，这种制动是可再生的，可最大限度地减少服务制动并为电池组增加电量和续航里程。

但是，如果系统出现故障，或者电池组的充电状态无法接受充电，这可能会变得危险。使用 DBR 将多余的能量作为热量消散，以提高制动系统的安全性。

为了通过此测试，电阻器必须允许 HGV 以每小时 30 公里的速度行驶 6 公里，下降 7%，耐久性制动系统处于活动状态并且行车制动器不会过热和失效——这是 ECE R13 Type –IIA 耐久性制动性能测试设定的现行标准。

氢能的未来

然而，DBR 不仅在制动方面发挥作用。我们还必须考虑它们如何对不断增长的氢燃料电池电动汽车 (FCEV) 市场产生积极影响。

虽然FCEV在即将广泛推广的情况下并不那么可行，但这项技术已经存在，而且肯定有更长期的前景。

FCEV由质子交换膜燃料电池提供动力。FCEV通过将氢燃料与空气结合并将其泵入燃料电池，将氢气转化为电能。

一旦进入燃料电池，就会触发化学反应，导致从氢中提取电子。然后，这些电子产生电力，这些电力被储存在用于为车辆提供动力的小型电池中。

如果用于为它们提供动力的氢气是使用可再生能源的电力生产的，那么结果就是一个完全无碳的运输系统。

燃料电池反应的唯一最终产物是电、水和热，唯一的废气排放是水蒸气和空气，使它们与电动汽车的推出更加一致。但是，它们确实存在一些运营不足。

燃料电池无法长时间在重负载下工作，这在快速加速或减速时会出现问题。

对燃料电池功能的研究表明，当FCEV开始加速时，燃料电池的功率输出会逐渐增加到一定程度，但随后尽管速度保持一致，但它开始振荡和下降。这种不可靠的动力输出给汽车制造商带来了挑战。

解决方案是安装燃料电池以满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，安装 120kW 的燃料电池将确保始终至少有所需的 100kW 可用功率，即使燃料电池的功率输出下降也是如此。

选择此解决方案需要 DBR 在不需要时通过执行“负载组”功能来去除多余的能量。

通过吸收多余的能量，DBR可以保护FCEV的电气系统，并且还使它们能够对高功率需求非常敏感，并且不会在电池中存储多余的能量，从而快速加速和减速。

EAK的水冷电阻器

为了满足电动汽车领域中 DBR 的这些应用，EAK水冷电阻 提供了量身定制的解决方案。

在为电动汽车应用选择DBR时，汽车制造商必须考虑几个关键的设计因素。对于所有由电力驱动的车辆——无论是电池还是燃料 cELL — 使组件尽可能轻巧紧凑是首要的设计要求。

为了满足这些需求，EAK液冷电阻提供每立方分米 (dm3) 10kW 的功率和每公斤 9.3kW 的功率。

它是一种模块化解决方案，这意味着多达五个单元可以组合在一个组件中，以满足高达 125kW 的功率要求。

由于是水冷的，因此可以安全地散发热量，而无需像风冷电阻器那样使用额外的组件，例如风扇。这意味着 液冷电阻的体积是传统 DBR 的 10%，重量是传统 DBR 的 15%，减轻了车辆本身的负载，这意味着它可以在相同数量的燃料下行驶得更远。

虽然 DBR 是 EV 制动系统的重要组成部分，但选择正确的 DBR 对于高效运行至关重要。EAK液冷具有无与伦比的紧凑、轻便品质，使汽车制造商能够在不牺牲重量或尺寸质量的情况下满足其设计和安全要求。

联系EAK，获取更详细的资料。