纯电动汽车高压电气架构的设计
电动汽车高压电气系统设计
电动汽车高压电气系统设计根据纯电动汽车安全标准要求，并从车载储能装置、功能安全、故障保护、人员触电防护及高压电安全管理控制策略等方面综合考虑，应对电动汽车高压电系统进行以下四方面设计。
1、高压电电磁兼容性设计由于纯电动汽车上存在高压交流系统，具有较强的电磁干扰性，因此高压线束设计时电源线与信号线尽量采用隔离或分开配线；电源线两端考虑采用隔离接地，以免接地回路形成共同阻抗耦合将噪声耦合至信号线；输入与输出信号线应避免排在一起造成干扰；输入与输出信号线尽量避免在同一个接头上，如不能避免时应将输入与输出信号线错开放置。
2、高压部件和高压线束的防护与标识设计高压部件的防护主要包括防水、机械防护及高压警告标识等。
尤其是布置在机舱内的部件，如电机及其控制系统、电动空调系统、DC/DC 电压转换器、车载充电机等及它们中间的连接接口，都需要达到一定的防水和防护等级。
并且高压部件应具有高压危险警告标识，以警示用户与维修人员在保养与维修时注意这些高压部件。
由于纯电动汽车线束包括低压线束与高压线束，为提示和警示用户和维修人员，高压线束应采用橙色线缆并用橙色波纹管对其进行防护。
同时高压连接器也应标识为橙色，起到警示作用，并且所选高压连接器应达到IP67 防护等级。
3、预充电回路保护设计因为高压设备控制器输入端存在大量的容性负载，直接接通高压主回路可能会产生高压电冲击，故为避免接通时的高压电冲击，高压系统需采取预充电回路的方式对高压设备进行预充电。
图 2 示出纯电动汽车高压系统预充电回路原理图。
图2 纯电动汽车高压系统预充电回路原理图4、高压设备过载/短路保护设计当汽车高压附件设备发生过载或线路短路时，相关高压回路应能自动切断供电，以确保高压附件设备不被损坏，保证汽车和驾乘人员的安全。
因此在高压系统设计中应设置过载或短路的保护部件，如在相关回路中设置保险和接触器，当发生过载或短路而引起保险或接触器短路时，高压管理系统会通过对接触器触点和相关控制接触器闭合的有效指令进行综合判定，若检测出相关电路故障，高压管理系统会发出声光报警以提示驾驶员。
纯电动商用车高压电气系统匹配设计
纯电动商用车高压电气系统匹配设计随着全球经济的持续发展、环保意识的不断提高和政府政策的支持，纯电动商用车正在逐渐成为未来城市交通的主流方式。
高压电气系统是纯电动商用车的核心部分，其匹配设计对车辆的运行性能、安全性和可靠性至关重要。
首先，高压电气系统的匹配设计需要根据车辆的使用场景和需求进行合理的选择。
商用车的使用场景通常是短途城市配送或物流，因此需要考虑最大续航里程、载重能力、充电时间等因素。
在选择电池组时，需要综合考虑能量密度、功率密度、寿命、重量等指标，以达到最优的能量匹配。
其次，高压电气系统的匹配设计需要考虑整车的动力需求和能量转换效率。
纯电动商用车的动力系统通常采用交流电机，因此需要选择适合交流电机特性的电控器。
电控器的选择需要在实现最大动力输出和最佳能量效率之间做出平衡。
再次，高压电气系统的匹配设计需要考虑安全性。
高压电气系统的电压通常在300V以上，因此需要合理设计电池包的结构和防护措施，以避免电池热失控、短路等故障，造成车辆事故。
最后，高压电气系统的匹配设计需要考虑整车的可靠性和维护成本。
纯电动商用车的使用寿命和可靠性与电池组和电控器的寿命密切相关，因此需要保证高压电气系统的稳定性和可靠性，并定期进行维护和检测。
综上所述，高压电气系统的匹配设计是纯电动商用车的关键技术之一，需要充分考虑车辆的使用场景和需求，实现能量匹配、动力匹配、安全匹配和可靠性匹配。
只有科学合理地进行高压电气系统的匹配设计，才能保证纯电动商用车的运行性能、安全性和可靠性，推动其在未来城市交通中发挥更大的作用。
为更具体地说明高压电气系统匹配设计的重要性，可以列举一些相关数据并进行分析。
首先，纯电动商用车的能量密度和功率密度是衡量其性能水平的重要指标。
以目前市场上常见的纯电动快递车为例，其电池组能量密度一般在120-200Wh/kg之间，功率密度约为2kW/kg。
这样的数据意味着快递车的纯电动化水平仍有提高空间，需要进一步提高电池组的能量密度和功率密度，以提高车辆的续航里程和动力输出，满足商用车的实际需要。
新能源汽车高压系统的设计原理及优化方法
高压设备操作规范
设备操作前检查
在操作高压设备前，应 对设备进行全面检查， 确保设备状态良好，无 异常现象。
操作规范执行
严格按照高压设备操作 规范进行操作，避免因 误操作引发的高压电击 事故。
设备定期维护
定期对高压设备进行维 护保养，确保设备性能 稳定可靠，降低故障率 。
应急处理预案制定与执行
01
高压配电盒
分配电能，为各高 压负载提供电源。
高压系统发展趋势
高电压化
随着电池技术的不断进步，高压 系统的电压等级将不断提高，以 提高能量传输效率和续航里程。
集成化
高压系统将向集成化方向发展， 减少部件数量和连接点，提高系 统可靠性和安全性。
智能化
引入先进的传感器和算法，实现 高压系统的实时监测和智能控制 ，提高能源利用效率和安全性。
能量管理策略
电池管理系统（BMS）
01
通过BMS对电池组进行实时监测和控制，实现电池能量的高效
利用和安全管理。
整车控制器（VCU）
02
VCU作为整车能量管理的核心，根据车辆行驶状态和驾驶员需
求，合理分配能量，优化动力性能和续航里程。
能量回收系统
03
利用制动能量回收等技术，将车辆减速或制动时产生的能量转
02
高压系统设计原理
电气安全设计
高压系统隔离
采用绝缘材料、气隙和密封技术等手段，确保高压系统与车辆其 他部分的有效隔离，防止电流泄露和电击风险。
高压互锁回路
通过高压互锁回路的设计，确保在高压系统出现异常或故障时，能 够及时切断电源，保障人员和设备安全。
接地与漏电保护
建立可靠的接地系统，实时监测漏电流，确保在发生漏电时能够及 时报警并切断电源。
氢能源纯电动汽车高压系统的组成和设计
氢能源纯电动汽车高压系统的组成和设计1前言汽车作为重要的交通工具，为人们生活带来便捷和舒适的同时，也带来了诸多负面影响，能源消耗、环境污染和温室效应已经成为全球性难题，寻求替代能源、发展绿色交通刻不容缓。
新能源汽车以汽油、柴油之外的非常规的车用替代燃料或者电能、太阳能等动力能源，具有污染小、噪声低、转换效率高、使用成本低等优点，被视为汽车工业节能减排、减少对石油依存的最有效途径。
我国传统汽车工业基础相对薄弱，技术创新能力较低，许多关键核心技术受制于人，与汽车工业发达国家之间差距仍然较大。
目前，国务院印发的《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》中将新能源汽车列入七大战略新兴产业之一，在国家政策的大力支持下，行业发展迅速，我国汽车工业以纯电驱动作为技术转型的主要战略方向，重点突破电池、电机和电控技术，推进纯电动汽车产业化发展。
2新能源汽车的概述新能源汽车基础的是 EV：Electric vehicle（电动车），顾名思义就是使用电作为动力的汽车。
EV 这个概念是“元概念”。
所谓新能源汽车的分类，就是在“EV”前面，增加了一些修饰性的前缀而已。
2.1纯电动汽车（BEV：Battery Electric Vehicle）BEV 是由电动机驱动的汽车，单纯由车载可充蓄电池或者其他能量储存装置来提供动力的车型。
图 1 纯电动汽车构造图电池有两种方案：三元锂电池和磷酸铁锂电池。
一般来说，乘用车倾向于采用三元锂电池，而商用客车用磷酸铁锂电池会更合适，也有使用钛酸锂电池的案例。
2.2燃料电池电动车（FCEV：Fuel Cell Electric Vehicle）燃料电池车指的就是以燃料电池作为动力电源的汽车。
燃料电池是氢为燃料的静态发电系统，通常还带有一组动力电池作为辅助动力源，燃料电池汽车与纯电动汽车除了动力源不同之外，其驱动电机、传动系统等部件都完全相同。
FCEV 在运行过程中只会产生水，氢燃料电池本身也不会造成污染，所以 FCEV 有很多独特的优势。
电动汽车电子电气架构设计
电动汽车电子电气架构设计随着全球对能源资源的日益紧张和环境污染问题的加剧，人们对替代能源汽车的需求日益增加。
电动汽车因其无污染、低噪音等优点，已经成为了替代传统燃油汽车的主要选择。
而电动汽车的电子电气架构设计是其核心技术之一，对于电动汽车的性能、安全和可靠性具有重要影响。
电动汽车电子电气架构设计的核心目标是将各种电气设备互相联系起来，使得汽车的各项功能得以实现。
随着电动汽车的发展，电子电气架构设计也在不断创新和完善。
本文将对电动汽车电子电气架构设计的相关内容进行探讨，旨在为读者提供一份全面的了解。
电动汽车的电子电气架构设计涉及到电池管理系统(BMS)、动力系统、充电系统、车辆电控系统等多个方面，每个方面都包含多个子系统。
电池管理系统(BMS)是电动汽车中的重点之一，它负责监控电池的状态、故障诊断和可靠性保证。
通过BMS可以对电池进行在线监控、温度控制、充电均衡等功能，确保电池的安全可靠性。
动力系统则是电动汽车中最核心的部分之一，包含电机控制器、传动系统、能量回收系统等。
充电系统则是电动汽车的重要组成部分，包括充电桩、充电连接器、充电控制器等。
电动汽车的电子电气架构设计是一个复杂的系统工程，需要包括硬件设计、软件设计和通信系统设计等多个方面的技术。
不仅要求各个部件之间的协同工作，还需要符合相关的国家标准和行业标准，确保其可靠性和安全性。
1.智能化随着人工智能技术和大数据技术的不断发展，电动汽车的电子电气架构设计日益智能化。
通过智能化电池管理系统，可以实现对电池的预测性维护、最优化的充电与放电控制，从而延长电池的使用寿命。
而在车辆动力管理方面，智能化技术可以实现更加高效的能量利用，提高电动汽车的续航里程。
智能化的充电系统可以实现快速充电、远程充电等功能，极大地提高了电动汽车的使用便利性。
2.模块化电动汽车电子电气架构设计的另一个发展趋势是模块化设计。
传统上，电动汽车的各个电气设备往往独立运行，互相之间难以协同工作。
电动汽车高压电气演示课件
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
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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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精
高压供电系统方案
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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。
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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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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。
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
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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
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 ppt课件
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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电动汽车安全课题
整车电气设计
Hale Waihona Puke • 主动安全设计 • 被动安全设计
高压电气生产使用
• 安全实时监测 • 诊断
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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。
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ppt课件
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。
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；
以上因素决定整车高压电路电压等级。
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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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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。
新能源汽车高压电气系统的组成
新能源汽车高压电气系统的组成随着人们对环保和能源问题的日益关注，新能源汽车作为一种清洁能源车型，正逐渐受到用户的青睐。
在新能源汽车中，高压电气系统是其重要组成部分之一，起着至关重要的作用。
本文将从以下几个方面对新能源汽车高压电气系统的组成进行详细介绍。
一、动力电池组动力电池组是新能源汽车高压电气系统的核心部分，它提供了整车的动力来源。
动力电池组一般由若干个电池单体组成，这些电池单体经过合理的组合和连接，形成了一个能够提供电能的整体组件。
动力电池组的性能和稳定性直接影响着新能源汽车的续航里程和动力输出。
二、高压电池管理系统（BMS）高压电池管理系统是对动力电池组进行监控和管理的关键部件。
其主要功能包括对电池的充放电管理、温度控制、电池状态估计、安全保护等。
通过高压电池管理系统，可以对动力电池组的工作状态进行实时监测和调节，保证动力电池组的安全可靠运行。
三、高压直流-直流变换器（DC-DC）高压直流-直流变换器用于将动力电池组输出的高压直流电转换为低压直流电，以供给车载12V电网和低压电子设备使用。
在新能源汽车中，12V电网主要用于驱动车辆的辅助系统，如灯光、空调等，高压直流-直流变换器的性能直接影响着这些设备的正常工作。
四、电动汽车控制器（EVCU）电动汽车控制器是新能源汽车中用于控制电动驱动系统的关键部件。
它可以根据驾驶员的操作和车辆状态实时调节电动机的输出功率和扭矩，从而实现车辆的动力控制和能量回收。
电动汽车控制器在保证车辆动力性能的也需要对高压电气系统进行监控和保护。
五、高压关断器和保险在新能源汽车高压电气系统中，为了保证车辆的安全可靠运行，通常会设置高压关断器和保险装置。
高压关断器可以在车辆发生故障或事故时切断动力电池组与电动机之间的连接，起到保护车辆和乘客的作用。
而保险装置则可以在高压电气系统发生短路或过载时，及时切断电路，防止事故的发生。
六、高压电气系统的散热和隔离由于新能源汽车高压电气系统在运行过程中会产生较多的热量，并且有着较高的安全风险，因此在系统设计中需设计有效的散热系统和隔离措施。