电动汽车高压电气演示课件
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6) 高压系统内的每一路高压回路需设置必要的过载／短路保护装置， 如熔断器；
7) 高压系统连接件具备防插错措施；
8) 各系统控制继电器的模块根据继电器的类型设置保护电路，避免出 现继电器断开瞬 间过压或过流损坏部件。
9
精
Leabharlann Baidu动汽车安全课题
整车电气设计
• 主动安全设计 • 被动安全设计
高压电气生产使用
成熟的电动汽车应该实时检测一下数据：
① 高压电气参数： 高压系统电压、 电流， 高压总线剩余电量；
② 高压电路参数： 动力电池绝缘电阻、 高压总线等效电容；
③ 非电测量参数： 环境温度、 湿度：
④ 数字量测控参数： 主要是开关量的输入和输出；
⑤ 辅助电压、 继电器链接状况等
一般采样频率要控制在10-100MS，对重要的安全指 18 精 标采样频率应控制在10MS。
备注
电池成组电压
国内主要商用车电压水平
体积：740L 成组方案：5P157S； 标称电压：3.65*157=574V； 标称电量：69kwh； 电池模组固定采用框架式结构，分两层布置； 分箱布置
5
精
6
精五征电动汽车高压电路示意图
高压安全管理系统拓扑图
7
精
高压供电系统方案
目前汽车用单芯电线电压等级60V 600V两种。
13
精
采用高压设计，是为了减小电机、逆变器的成本与体积、并且利于控 制总线的工作电流在一定范围内从而保护电源系统。
根据标准要求电机及控制器必须能在电源电压为120%额定电压下安全 承受最大电流。另外电机在电源电压降为75%额定电压时，应能在最 大电流下运行。
15
精
整车电压平台越少越安全，减少故障率，防护成本 低。
五征物流微卡电压平台为： 高压574V 低压12V 有些混合动力车型考虑轻量化会有双向逆变。
16
精
高压电系统安全性设计
目的在于防止漏电、 过流、 有毒及易燃的化学 物质泄漏等。
17
精
高压电系统安全性设计
目的在于防止漏电、 过流、 有毒及易燃的化学 物质泄漏等。
流快充、交流慢充电口、应急开关等。
2
精
五征物流车整车参数 微卡车型
动力
柴油
汽油
后桥
后双胎
后单胎
后单胎
车身
单排
排半
图片
平板车
平板车
车型
厢式车
厢式车
仓栅车
仓栅车
结合产品需求，选定单排厢式车型为基础车型进行开发，载质量为1500kg
3
精
双排
平板车 厢式车 仓栅车
动力总成及附 件
电池 高压控制
底盘
电器系统
2) 具备绝缘检测模块 含一个绝缘检测模块，在电池系统内，负责整 个高压系统直流侧的绝缘状态检测；
3) 具备高压系统下电后的主动高压放电功能； 4) 具备快慢充电口高压隔离功能，实现充电时充电口不带电；
8
精
5) 具备充电互锁和机械检修互锁功能，互锁信号可由硬件、软件或综 合判断实现，建议 由硬件实现； （1）充电互锁：通过交流充电口和快充充电口的硬件握手信号 CC 实 现； （2）在 FP 阶段，电池系统无高低压互锁，EP 阶段待定； （3）手动检修互锁由电池系统的检修开关实现；
单级减速速比改为1.9以下 采用三元材料电池，电池电量为69kwh 采用分体式高压控制系统，包括充电机、电机控制器、中控盒等 包括快充、慢充 借用 电动助力转向 根据轴荷变化情况，对制动系统进行改进优化 轮胎及车轮借用，车桥在原车基础进行改进，改为后驱形式，速比保持不变为5.375 改为CAN仪表，边界不变，表盘重新进行设计 推拉式换档机构 借用 根据客户需求，重新开发 前保险杠重新开发，以体现新能源产品差异化 1、方向盘重新开发，增加多功能按键功能 2、副仪表板根据换档机构重新开发
人体电阻 =1000Ω （润湿状态的大致阻值）
11
精
电动汽车高压电伤害分析
电脱离的极限电压 E=I×R=0.07×1000=70V
12
精
高压电系统安全性设计
电压平台选择
目前ISO和国标没有对高压平台进行强制性规定， 结合目前国内电机电控平台现状，有一个推荐 值。 144V 288V 320V 346V 400V 576V
微型电动物流车项目车型的高压系统包含动力电池 PACK、OBC、 EAS、PTC、MCU（MCU与 DCDC 集成在一个高压盒中）、高压盒 系统，高压系统原理设计原则如下：
1) 具备预充电电路，降低系统的电流冲击 含有两路预充电电路： 一 路在电池系统内为整个高压负责预充电； 一路在车载充电机输出端为 车载充电机输出端提供预充电；
• 安全实时监测 • 诊断
10
精
电动汽车高压电伤害分析
电动汽车高压电安全隐患的主要部件是动力电池系统， 包括单体电池、 电池模块、电池箱及管理系统、 充电系 统、 高压动力线等。
电伤害主要有触电和短路。
触电的种类：
接触触电指与充电接触发生的触电； 电磁感应触电是指与交流高压附近的金属相接触发生的触电； 静电感应触电指在交流高电压附近人体产生触电， 因放电时的冲击发生的触 电； 电弧触电指人体因大电流在大气中的放电被吹起而发生的触电。
车身
系统 动力总成 动力附件 电机 主减速器 动力电池
高压控制系统 充电口 悬架 转向 制动 行驶
组合仪表 变速换档
白车身 货箱 外饰
内饰
4
精
开发方案 取消发动机、变速箱、离合器 增加额定功率55KW 峰值110KW永磁同步水冷电机 取消进排气系统、供油系统
额定功率55KW 峰值110KW永磁同步水冷电机
电动汽车高压电气安全交流
1
精
电动汽车高压电气系统结构
动力电池组输出的高压直流电通过电机控制器逆变 驱动电机转动，同时通过直流电压转换器或逆变器 向空调压缩机、PTC、或外输出口等提供电能，这构
成了整车的高压电气系统。 主要分： ① 动力模块： 电机总成、 电池包总成； ② 控制模块：电机控制器、DC-DC 、BMS 等； ③ 高压辅助模块：漏电保护器、PTC、压缩机 、直
根据前述规格及采用的蓄电池类型，来确定电源系统的标称电压。
根据国标GB-T 18488_1-2001 《电动汽车用电机及其控制器技术条件》 电源的电压等级为：
14
精
综合： 整车安全防护级别，电线线束防护等级、电线线束线径成本、IGBT高效 工作区、整车功率需求、现有配套体系成熟产品。
以上因素决定整车高压电路电压等级。
7) 高压系统连接件具备防插错措施；
8) 各系统控制继电器的模块根据继电器的类型设置保护电路，避免出 现继电器断开瞬 间过压或过流损坏部件。
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Leabharlann Baidu动汽车安全课题
整车电气设计
• 主动安全设计 • 被动安全设计
高压电气生产使用
成熟的电动汽车应该实时检测一下数据：
① 高压电气参数： 高压系统电压、 电流， 高压总线剩余电量；
② 高压电路参数： 动力电池绝缘电阻、 高压总线等效电容；
③ 非电测量参数： 环境温度、 湿度：
④ 数字量测控参数： 主要是开关量的输入和输出；
⑤ 辅助电压、 继电器链接状况等
一般采样频率要控制在10-100MS，对重要的安全指 18 精 标采样频率应控制在10MS。
备注
电池成组电压
国内主要商用车电压水平
体积：740L 成组方案：5P157S； 标称电压：3.65*157=574V； 标称电量：69kwh； 电池模组固定采用框架式结构，分两层布置； 分箱布置
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精五征电动汽车高压电路示意图
高压安全管理系统拓扑图
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高压供电系统方案
目前汽车用单芯电线电压等级60V 600V两种。
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精
采用高压设计，是为了减小电机、逆变器的成本与体积、并且利于控 制总线的工作电流在一定范围内从而保护电源系统。
根据标准要求电机及控制器必须能在电源电压为120%额定电压下安全 承受最大电流。另外电机在电源电压降为75%额定电压时，应能在最 大电流下运行。
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整车电压平台越少越安全，减少故障率，防护成本 低。
五征物流微卡电压平台为： 高压574V 低压12V 有些混合动力车型考虑轻量化会有双向逆变。
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精
高压电系统安全性设计
目的在于防止漏电、 过流、 有毒及易燃的化学 物质泄漏等。
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高压电系统安全性设计
目的在于防止漏电、 过流、 有毒及易燃的化学 物质泄漏等。
流快充、交流慢充电口、应急开关等。
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精
五征物流车整车参数 微卡车型
动力
柴油
汽油
后桥
后双胎
后单胎
后单胎
车身
单排
排半
图片
平板车
平板车
车型
厢式车
厢式车
仓栅车
仓栅车
结合产品需求，选定单排厢式车型为基础车型进行开发，载质量为1500kg
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精
双排
平板车 厢式车 仓栅车
动力总成及附 件
电池 高压控制
底盘
电器系统
2) 具备绝缘检测模块 含一个绝缘检测模块，在电池系统内，负责整 个高压系统直流侧的绝缘状态检测；
3) 具备高压系统下电后的主动高压放电功能； 4) 具备快慢充电口高压隔离功能，实现充电时充电口不带电；
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精
5) 具备充电互锁和机械检修互锁功能，互锁信号可由硬件、软件或综 合判断实现，建议 由硬件实现； （1）充电互锁：通过交流充电口和快充充电口的硬件握手信号 CC 实 现； （2）在 FP 阶段，电池系统无高低压互锁，EP 阶段待定； （3）手动检修互锁由电池系统的检修开关实现；
单级减速速比改为1.9以下 采用三元材料电池，电池电量为69kwh 采用分体式高压控制系统，包括充电机、电机控制器、中控盒等 包括快充、慢充 借用 电动助力转向 根据轴荷变化情况，对制动系统进行改进优化 轮胎及车轮借用，车桥在原车基础进行改进，改为后驱形式，速比保持不变为5.375 改为CAN仪表，边界不变，表盘重新进行设计 推拉式换档机构 借用 根据客户需求，重新开发 前保险杠重新开发，以体现新能源产品差异化 1、方向盘重新开发，增加多功能按键功能 2、副仪表板根据换档机构重新开发
人体电阻 =1000Ω （润湿状态的大致阻值）
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精
电动汽车高压电伤害分析
电脱离的极限电压 E=I×R=0.07×1000=70V
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精
高压电系统安全性设计
电压平台选择
目前ISO和国标没有对高压平台进行强制性规定， 结合目前国内电机电控平台现状，有一个推荐 值。 144V 288V 320V 346V 400V 576V
微型电动物流车项目车型的高压系统包含动力电池 PACK、OBC、 EAS、PTC、MCU（MCU与 DCDC 集成在一个高压盒中）、高压盒 系统，高压系统原理设计原则如下：
1) 具备预充电电路，降低系统的电流冲击 含有两路预充电电路： 一 路在电池系统内为整个高压负责预充电； 一路在车载充电机输出端为 车载充电机输出端提供预充电；
• 安全实时监测 • 诊断
10
精
电动汽车高压电伤害分析
电动汽车高压电安全隐患的主要部件是动力电池系统， 包括单体电池、 电池模块、电池箱及管理系统、 充电系 统、 高压动力线等。
电伤害主要有触电和短路。
触电的种类：
接触触电指与充电接触发生的触电； 电磁感应触电是指与交流高压附近的金属相接触发生的触电； 静电感应触电指在交流高电压附近人体产生触电， 因放电时的冲击发生的触 电； 电弧触电指人体因大电流在大气中的放电被吹起而发生的触电。
车身
系统 动力总成 动力附件 电机 主减速器 动力电池
高压控制系统 充电口 悬架 转向 制动 行驶
组合仪表 变速换档
白车身 货箱 外饰
内饰
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精
开发方案 取消发动机、变速箱、离合器 增加额定功率55KW 峰值110KW永磁同步水冷电机 取消进排气系统、供油系统
额定功率55KW 峰值110KW永磁同步水冷电机
电动汽车高压电气安全交流
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精
电动汽车高压电气系统结构
动力电池组输出的高压直流电通过电机控制器逆变 驱动电机转动，同时通过直流电压转换器或逆变器 向空调压缩机、PTC、或外输出口等提供电能，这构
成了整车的高压电气系统。 主要分： ① 动力模块： 电机总成、 电池包总成； ② 控制模块：电机控制器、DC-DC 、BMS 等； ③ 高压辅助模块：漏电保护器、PTC、压缩机 、直
根据前述规格及采用的蓄电池类型，来确定电源系统的标称电压。
根据国标GB-T 18488_1-2001 《电动汽车用电机及其控制器技术条件》 电源的电压等级为：
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精
综合： 整车安全防护级别，电线线束防护等级、电线线束线径成本、IGBT高效 工作区、整车功率需求、现有配套体系成熟产品。
以上因素决定整车高压电路电压等级。