DC-DC, охлаждение и разряд после READY OFF
У гибрида есть и обычная бортовая сеть 12 В: фары, вентиляторы, блоки управления, реле. Генератора на двигателе нет — двигатель часто стоит, а ток нужен всегда. Сеть питает преобразователь DC-DC в силовом блоке: он берёт энергию у высоковольтной батареи. В этом уроке ещё две темы: отдельный контур охлаждения силового блока и то, что происходит с напряжением внутри блока после выключения READY.
DC-DC вместо генератора
- Транзисторный мост превращает постоянное напряжение около 200 В в переменное.
- Трансформатор понижает его. Обмотки трансформатора не соединены между собой: высоковольтная часть и сеть 12 В разделены (гальваническая развязка).
- Выпрямитель и стабилизатор дают 13,5–14,5 В. Блок переключает уровень по режиму работы.
- Номинальный ток — около 100 А (учебно, у крупных машин больше). Напряжение не зависит от оборотов двигателя и держится, даже когда двигатель стоит.
Без исправной батареи 12 В гибрид не перейдёт в READY: от неё питаются блоки управления и главные реле в момент включения. Пока работает READY, батарею 12 В заряжает DC-DC. Если он отказал, сеть живёт только за счёт батареи 12 В, и она садится — горит лампа заряда, тускнеют фары.
Свой контур охлаждения
Ключи инверторов и преобразователя греются тем сильнее, чем больше ток. Для них сделан отдельный от двигателя контур: свой радиатор (в пакете с радиатором двигателя, вентиляторы общие), свой расширительный бачок и электронасос с бесколлекторным мотором. Насос работает всё время, пока включён READY, и гонит жидкость через плиту силового блока, а у некоторых систем — и через мотор-генераторы. Жидкость в этом контуре должна быть холоднее, чем в двигателе: ключам нужно меньше 100 °C, а двигатель работает около 90 °C.
Если насос стоит, жидкость течёт или в контуре воздух, после сильной нагрузки температура ключей растёт, и блок ограничивает мощность. После замены жидкости контур прокачивают: насос включают командой с диагностического сканера и удаляют воздух — по руководству вашего автомобиля.
READY OFF — ещё не безопасно
При выключении READY главные реле батареи размыкаются. Но большой конденсатор VH на стороне инверторов заряжен до сотен вольт. Обычно инвертор сразу разряжает его через обмотки MG2: пускает ток вдоль поля магнитов, поэтому момента на валу нет, а энергия уходит в тепло. Это занимает секунды. Если система неисправна (например, оборвана фаза), быстрый разряд невозможен, и заряд медленно стекает через разгрузочный резистор, который всегда подключён к конденсатору.
Поэтому работы с высоким напряжением выполняет только обученный специалист по руководству производителя: после READY OFF и снятия сервисной вилки он ждёт указанное время (часто 5–10 минут) и обязательно проверяет вольтметром отсутствие напряжения. Владельцу оранжевые кабели и крышку силового блока трогать нельзя. Крышка стоит на блокировочном выключателе: если её снять, система отключает реле.
Задания в 3D-модели
В интерактивном уроке 5 заданий выполняются в учебной 3D-модели, модель сама проверяет результат:
- Найдите преобразователь DC-DC
- В режиме «Только 12 В» поставьте нагрузку 12 В не меньше 80 А: на выходе DC-DC больше 1000 Вт
- Найдите электронасос охлаждения силового блока
- Выберите READY OFF и дождитесь, пока VH упадёт ниже 60 В
- Найдите разгрузочный резистор — запасной путь разряда
Тренажёры
- Что происходит после READY OFF. Нажимайте шаги по порядку: сначала то, что делает сама система, потом — обученный специалист перед работой с высоким напряжением.
Проверьте себя
В конце интерактивного урока — проверка из 3 вопросов. Прогресс сохраняется в браузере.
В атласе
Уроки модуля «Мотор-генераторы и силовой блок»
- 4.1. Два мотор-генератора: MG1 и MG2
- 4.2. Инвертор: постоянный ток в три фазы и обратно
- 4.3. Повышающий преобразователь: VL и VH
- 4.4. DC-DC, охлаждение и разряд после READY OFF
- 4.5. Разбор случаев: силовой блок и мотор-генераторы