电动汽车高压电气

高压线连接
1、 应考虑线束的绝缘防护， 线束走向
高压线不能同低压线捆绑在一起。 高压线接头应避开油管路接头， 防止高压线短路； 高压线不得与安装螺栓等干涉， 并且应避开热 源、 尖锐物或旋转件；
2、 在电池箱总成之间连接线时，由具备电工资质 的人员操作。
（应带绝缘手套、 穿绝缘鞋）
3、 整车下线上电前使用绝缘检测仪进行整车高压绝 缘检测。
在泊车期间管理系统必须停止工作，否则容易造成车
载低压电源亏电。
高压控制策略
1 电机控制器的过载能力
在额定输出电流下连续工作，允许加非周期性过载， 过载的倍数和持续时间在产品中规定。 2 电机控制器的保护功能 电机控制器应具有过电流、过电压和欠电压的保护 功能。 3 馈电要求 在电机因惯性旋转或被拖动旋转时，电机运行于发 电机状态。电机通过控制器应能给125％额定电压 的电压源充电。馈电电流的大小和馈电效率在产品 指标中规定。
三、高压安全事项
主动安全：
采用物理的方法，对整车及动力系统相关部件绝缘。
8、 驱动电机 驱动系统电动机应有自己的短路或过流保护装置， 采用卸载装置 以避免过热。 9、低压电源监测； 动力电池组通过 DC-DC 变换器将高压直流电转换为24V 低压直流 电，为整车低压电器和电机控制器提供电源， 一旦发生故障会造成 车辆停驶。 因此， 随时监测其工作状态十分必要，并通过声光报警， 提醒驾驶员采取措施。 10、高压交直流防护的区别；
3、系统互锁
动力电源断开，高压线路上电压降至安全电压。
4、熔断 用合适的保险丝实现过电流中断电路；
高压控制策略
高压安全控制策略
高压管理系统的功能是保证整车动力电能的传输，并
随时检测整个高压系统的绝缘故障、断路故障、接地 故障和高压故障。
高压管理系统一般由车载低压电源（12V）来供电（根
据管理系统功能不同耗电量几瓦到十瓦）。
电源的电压等级为：
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。
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。
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
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
目前汽车用单芯电线电压等级60V 600V两种。
高压系统直流侧的绝缘状态检测；
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
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；
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；
五征物流车整车参数
动力 后桥
后双胎 柴油 后单胎
微卡车型
汽油 后单胎
车身 图片
单排
排半
双排
平板车
平板车 厢式车 仓栅车
平板车 厢式车 仓栅车
车型
厢式车 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
系统 动力总成 动力总成及附 件 动力附件 电机 主减速器 取消进排气系统、供油系统
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。
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；
高压电气部件生产中安全性
1 电池组安装 1 ）详实的电池安装操作、 使用维护手册等资料。 2 ） 安装或检验人员不可配戴金属饰品、 使用的工具须进行绝缘防护， 避免同时 触碰电芯正负极， 引起短路。 3 ） 每块电池、 每个电池箱体都有编号， 注意电池的正负， 依据图纸将电池装 入相应的电池箱内。 在搬运、 装配过程中对电池应当轻拿轻放， 严禁摔、 碰等 冲击现象发生。 4 ） 电池箱的正负引线务必标识清楚， 妥善进行布线作业， 做到高低压隔离， 做好高压安全防护； 电池连接操作过程中小心谨慎， 避免出现整组或部分电池 被反接， 或整组或部分电池被短路现象。 5 ） 按照设计的电池连接方案， 用导电条将各个电池 （组） 连接； 安装极柱螺 栓使用平垫圈和弹簧垫圈， 极柱螺栓务必拧紧。 6 ） 将电池箱装入车上的电池舱内， 电池箱安装牢固。当电池组两端电压超过人 体安全电压 36 V 时，禁止用身体直接接触电池组正负端， 以免触电， 发生意外。
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。
电动汽车安全课题
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
• 安全实时监测 • 诊断
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；
高压安全设计分主动安全设计与被动安全设计。
三、高压安全设计事项
主动安全：
采用物理的方法，对整车及动力系统相关部件绝缘。
1、电池包二次绝缘； 从设计上电池组与箱体绝缘、箱体再次与车体绝缘
2、高压电气部件外壳接地； 高压电器外壳接地，确保人体可触及的部位与人体是同一电位。
3、绝缘电阻检测；
对高压总线与高压部件进行绝缘电阻检测，当低于安全限制时采取相关 措施。100欧姆/v
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。 人体电阻 =1000Ω （润湿状态的大致阻值）
电动汽车高压电气安全交流
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 、直流 快充、交流慢充电口、应急开关等。
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，对重要的安全指标 采样频率应控制在10MS。
三、高压安全事项
各国的标准对电动车辆的高压电安全及控制制
定了较为严格的标准和要求并规定了高压系统 必须具备高压自动切断系统。 其中涉及与电动车有关的电气特性有： 绝缘特性、 漏电流、 充电器的过流、 爬电距离及电气间隙等。
三、高压安全事项
主动安全：
采用物理的方法，对整车及动力系统相关部件绝缘。
11、 爬电距离设计 国标18384 1 ） 两个蓄电池连接端子间的爬电距离为 d≥0.25U+5 （d — 被测试验用动力蓄电池的爬电距离，mm ； U — 蓄电池两个 连接端子间的标称电压， V ）。 2 ） 带电部件与电盘之间的爬电距离为 d≥0.125U+5。 12、电磁抗干扰设计；
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
备注
额定功率55KW 峰值110KW永磁同步水冷电机 单级减速速比改为1.9以下
电池
高压控制
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
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
底盘
电器系统
车身
外饰 内饰
电池成组电压
国内主要商用车电压水平
体
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
五征电动汽车高压电路示意图