《新能源汽车高压安全与防护》课件01新能源汽车电路基本知识.pptVIP

当在夜晚观察路上行驶的汽车时,灯光发黄的十有八九是装配了卤素灯的车型。从效 果上来看,卤素灯色温偏低,因此光线颜色偏暖黄。在光线不足的情况下,偏黄的卤素灯没 有氙气灯那么显眼,但是满足夜间正常使用还是没有问题的。 目前市面上大部分家用车都配备了卤素灯,原因在于卤素灯成本低、技术成熟、使用效 果也不错。一些以经济适用为卖点的车型,如北汽EV160、比亚迪e5等,都全系配备了卤素 灯。如图1-34所示,汽车上卤素灯与反光罩搭配使用。 图1-33 卤素灯 图1-34 卤素灯实车安装 2.氙气灯 氙气灯 很多汽车都采用传统卤素灯,而60%以上的交通事故都发生在夜间或天气情况欠佳时, 而卤素灯在这时照明效果会大大降低。这样,驾驶员视野受到了严重的影响,易产生疲劳、 分神等情况,发生交通事故的概率倍增。这时提高灯光的性能就显得非常紧迫了。在传统 卤素灯无法满足使用需求时,人们会寻求亮度更高、寿命更长的照明系统,因此市场上所谓 的超白光、超强光等产品也应运而生,而氙气灯就是其中一种。 氙气灯又叫 HID,即高压气体放电灯(high intensity discharge)的英文缩写。氙气灯是 用包裹在石英管内的高压氙气替代传统的钨丝,然后通过增压器将车上12V的直流电压瞬 间增压至23000V的高压,经过高压振幅激发石英管内的氙气电子游离,在两电极之间产 生光源,这就是所谓的气体放电。HID工作时所需电流量仅为3.5A,亮度是传统卤素灯的 3倍,使用寿命比传统卤素灯长10倍,可达1500~2500h。图1-35是氙气灯在前照灯的应 用,各品牌氙气大灯都由安定器(控制器或控制模块)、灯泡、线材等组成,如图1-36所示。 图1-35 氙气灯在前照灯的应用 图1-36 氙气灯的组成 一般来说,氙气灯相比卤素灯色温更高。目前主流的氙气灯色温4200~6000K,光色 趋近于正午太阳光。理论上,越接近太阳光的颜色越容易使人眼适应。但目前改装氙气灯 的色温多为4200K,这样的色温其实与卤素灯相差不大。这主要是考虑到实用性,色温越 低越能保证光的穿透性。它还有一个突出的优点,就是当它出现故障时往往会逐渐变暗,而 不是突然不亮,可以给驾驶员反应时间。 自从宝马于1991年将氙气灯配备到高端车型上之后,奔驰、奥迪等汽车生产商也加紧 了氙气灯的应用研究。现今的氙气灯已经成为高端车型一项不可缺少的标准配置。从理论 上看,氙气前照灯具有照明亮度高、照射时间长、稳定性好,并且节约耗电等众多优点。 3.LED灯 LED是发光二极管(lightemittingdiode)的缩写,于20世纪60年代产生。LED车灯 是指采用LED(发光二极管)为光源的车灯。LED具有亮度高、颜色种类丰富、低功耗、寿命 长的特点,故被广泛应用于汽车领域。20世纪90年代,有些新型的国产汽车仪表上开始采 用LED,主要用于充电指示、高位制动灯等。LED前照灯则出现得相对晚一些,这主要是因 为LED灯无法发出白光。 LED是一种可以自身发光的、包含PN结的固体半导体元件。LED的芯片是由P型半 导体和 N型半导体组成的晶片,在P型半导体和 N 型半导体之间有一个过渡层,称为PN 结。当采用砷化镓(红外线)、砷磷化镓(红到黄)、磷化稼(绿)等半导体材料时,在这些半导 体材料的PN结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释 放出来,从而把电能直接转换为光能。当给PN 结施加正向电压,电流从 LED的正极流向 负极时,半导体晶体管就会发出从紫外线到红外线不同颜色的光线,光的强弱与电流大小有 关。LED灯的光学结构和氙气灯基本相同,都需要一个反射碗和一个透镜来汇聚平行光 线。由于LED灯对热敏感,还需要特别加装散热装置,如图1-37所示。 图1-37 LED车灯结构 汽车厂商青睐LED,完全是由LED本身的优点决定的。LED车灯具有以下优点。 (1)寿命长,一般可达几万乃至10万个小时。如果汽车照明灯使用LED,那么整个汽车 使用期限都不用更换灯具。 (2)高效率、低能耗。LED光源不需要滤色就能直接产生汽车灯具需要的红色、琥珀色 等颜色,无损耗,电能利用率高达80%以上。 (3)光线质量高,属于环保产品,基本上无辐射,是“绿色”光源。 (4)LED的结构简单,内部支架结构,四周用透明的环氧树脂密封,抗震性能好。 (5)点亮无延迟,亮灯响应速度快(纳秒级),适用于移动速度快的物体使用。 (6)适用低电压工作,完全可以应用在汽车上。 (7)LED占用体积小,设计者可以随意变换灯具模式,令汽车造型多样化。 当然,LED也存在以下一些缺点。 (1)成本高。以LED倒车灯为例,一个LED倒车灯将近30元,其中多为LED的成本, 而一个普通卤素灯泡价格不到10元