纯电动汽车高压电气构架的设计
纯电动汽车高压电气系统安全设计
纯电动汽车高压电气系统安全设计一、纯电动汽车电气系统安全分析纯电动轿车电气系统主要包括低压电气系统、高压电气系统及CAN通讯信息网络系统。
1、低压电气系统采用12V供电系统，除了为灯光照明系统、娱乐系统及雨刷器等常规低压用电器供电外，还为整车控制器、电池管理系统、电机控制器、DC/DC转换器及电动空调等高压附件设备控制回路供电；2、高压电气系统主要包括动力电池组、电驱动系统、DC/DC电压转换器、电动空调、电暖风、车载充电系统、非车载充电系统及高压电安全管理系统等；3、CAN总线网络系统用来实现整车控制器和电机控制器、以及电池管理系统、高压电安全管理系统、电动空调、车载充电机和非车载充电设备等控制单元之间的相互通信。
图a高压配电盒纯电动汽车电压和电流等级都比较高，动力电压一般都在300～400V（直流），电流瞬间能够达到几百安。
人体能承受的安全电压值的大小取决于人体允许通过的电流和人体的电阻。
有关研究表明，人体电阻一般在1000～3000Ω。
人体皮肤电阻与皮肤状态有关，在干燥、洁净及无破损的情况下，可高达几十千欧，而潮湿的皮肤，特别是受到操作的情况下，其电阻可能降到1000Ω以下。
由于我国安全电压多采用36V，大体相当于人体允许电流30mA、人体电阻1200Ω的情况。
所以要求人体可接触的电动汽车任意2处带电部位的电压都要小于36V。
根据国际电工标准的要求，人体没有任何感觉的电流安全阈值是2mA，这就要求人体直接接触电气系统任何一处的时候，流经人体的电流应该小于2mA才认为整车绝缘合格。
因此，在纯电动汽车的开发过程中，应特别考虑电气系统绝缘问题，严格按照电动汽车相关国标标准要求设计，确保绝缘电阻能够满足人身安全需求，保证绝缘电阻值大于100Ω/V。
二、电动汽车高压电气系统安全设计概述相对于传统汽车而言，纯电动汽车采用了大容量、高电压的动力电池及高压电机和电驱动控制系统，并采用了大量的高压附件设备，如：电动空调、PTC电加热器及DC/DC转换器等。
新能源汽车高压系统的安全保护装置如何设计
新能源汽车高压系统的安全保护装置如何设计随着环保意识的增强和对可持续交通的需求不断增长，新能源汽车在市场上的份额逐渐扩大。
然而，新能源汽车的高压系统带来了新的安全挑战，因此设计有效的安全保护装置至关重要。
新能源汽车的高压系统通常包括电池组、电机、电控系统以及相关的高压线路和连接器。
这些部件在工作时承载着数百伏甚至上千伏的电压，一旦出现故障或异常情况，可能会对乘客、维修人员以及车辆本身造成严重的伤害和损失。
为了确保高压系统的安全，首先需要考虑的是绝缘监测装置。
绝缘性能的好坏直接关系到高压系统是否会出现漏电现象。
通过实时监测高压系统与车辆底盘之间的绝缘电阻，可以及时发现绝缘性能的下降，并采取相应的措施，如报警提示或切断高压电源。
过压保护装置也是必不可少的。
在充电过程中或者系统出现故障时，高压系统可能会出现电压过高的情况。
过压保护装置能够在检测到过高电压时迅速动作，将高压系统与负载断开，避免对电器设备和人员造成伤害。
例如，可以采用压敏电阻、瞬态电压抑制二极管等元件来实现过压保护。
过流保护装置同样重要。
当高压系统中的电流超过正常范围时，可能会导致线路过热、电器设备损坏甚至引发火灾。
过流保护装置能够迅速切断电路，防止过流情况的持续发生。
常见的过流保护装置有熔断器和断路器，它们能够在电流异常时迅速熔断或跳闸，保护整个高压系统。
温度监测与保护装置对于高压系统的安全运行也起着关键作用。
由于电流通过电阻会产生热量，高压系统中的部件在工作时可能会出现温度过高的情况。
通过在关键部位安装温度传感器，实时监测温度变化，一旦温度超过设定的安全阈值，系统可以采取降低功率、启动散热风扇甚至切断高压电源等措施来防止过热造成的损坏和危险。
在高压系统的设计中，还需要考虑短路保护装置。
短路是一种极其危险的故障情况，可能会瞬间产生极大的电流，导致电器设备烧毁和火灾等严重后果。
短路保护装置能够快速检测到短路故障，并在极短的时间内切断电路，保护系统的安全。
汽车电子电气构架设计及优化措施
汽车电子电气构架设计及优化措施随着汽车产业的不断发展，汽车电子电气系统在车辆中扮演着越来越重要的角色。
汽车电子电气构架设计及优化措施是汽车工程领域中的一个重要研究课题，它涉及到汽车电子电气系统的设计、布线、维护和优化等方面。
本文将主要从汽车电子电气系统的构架设计和优化措施两个方面进行探讨。
一、汽车电子电气构架设计1. 汽车电子电气系统概述汽车电子电气系统是指汽车上的一系列电子设备和电气设备，它们主要负责汽车的动力控制、信息娱乐、车辆安全和舒适性等功能。
汽车电子电气系统一般可以分为动力总成控制系统、车身电控系统、信息娱乐系统和驾驶辅助系统等子系统。
2.汽车电子电气系统构架设计原则（1）可靠性原则：汽车电子电气系统的构架设计应该考虑到整个系统的可靠性，避免单点故障，并且能够在发生故障时进行快速的诊断和修复。
（2）兼容性原则：汽车电子电气系统应该具有一定的兼容性，能够适应不同厂家的设备和传感器，同时还要能够和车辆其他部分的系统进行良好的协同工作。
（3）安全性原则：汽车电子电气系统中的任何设计都要以车辆的安全为首要考虑，包括避免因电器设备故障引起的火灾和其他不安全现象。
（4）可维护性原则：汽车电子电气系统的构架设计要方便维修和升级，以减少维修成本和维修时间。
3.汽车电子电气系统构架设计方法（1）分布式架构设计：汽车电子电气系统的构架设计可以采用分布式架构，将不同的功能模块分布在不同的位置，以提高系统的可靠性。
（2）适应性设计：汽车电子电气系统的构架设计要考虑到不同环境条件下的适应性，包括高低温、潮湿等极端条件。
（3）标准化设计：汽车电子电气系统的构架设计要遵循一定的标准，以确保系统的兼容性和可靠性。
二、汽车电子电气系统优化措施1. 电气系统布线优化（1）简化布线：汽车电子电气系统的布线应该尽可能简化，减少线路的交叉和干扰，提高系统的稳定性。
（2）选用合适的导线：根据不同的电器设备和电流，选择合适品质的导线，使得系统能够正常工作，并且延长电气系统的使用寿命。
新能源电动汽车电子电气架构设计
DOI:10.19551/ki.issn1672-9129.2021.04.174新能源电动汽车电子电气架构设计栾㊀彪(博格思众(常州)空调系统有限公司㊀江苏㊀常州㊀213125)摘要:随着现代社会的消费不断升级,有很多消费人群已经有了购车这样的欲望,特别是现在绿色环保的理念植入人心,在出行的时候选择绿色出行的交通方式,是很多人追求的生活㊂因此,现在很多新能源电动汽车推上了时代的热潮㊂新能源电动汽车的购买量也逐年的上涨,但是新能源汽车在研究的过程当中还是应该重点关注相关技术的提升㊂本文从新能源电动汽车的电气电子架构设计这一个方向进行探讨分析㊂关键词:新能源电动汽车;电子电气;架构设计中图分类号:U463.6㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1672-9129(2021)04-0178-02㊀㊀引言:最近这几年,我们国家的新能源电动汽车技术发展速度比较快,也投入了很多专业的人才㊂在人才进行技术研究的过程当中,依旧存在一些专业技术方面的问题,而这些问题是急待解决的问题㊂比如新能源电动汽车的电子电气架构设计,就是很多人关注的一个技术性的问题㊂在进行架构设计的过程当中,需要结合多方面的设计理念以及专业性的技术研究㊂现阶段的发展在这些方面的研究还是有点欠缺,进行技术的改革,让整个设计能够符合消费者市场的需求,这是设计人员应该重点关注的技术问题㊂1㊀电动汽车发展现状分析在最近这几年的发展当中,电动汽车逐渐走入到大众的视野当中㊂电动汽车主要上的是绿色牌照,而且绿色牌照在城市的交通管理当中是不受限制,因此很多人就喜欢电动汽车,随时都可以出行,而且出行也比较方便㊂如果真正有事在市区内活动,其实电动汽车的续航完全已经达到了要求,现在有很多技术人员也开始对于电动汽车的整体方面有一个全面的研究工作,甚至有一部分电动汽车的续航都已经达到了好几百公里,电动汽车的发展现状也有了逐渐的改善㊂1.1电动汽车的特点㊂现在的电动汽车发展速度越来越快,需求量越来越高,这就说明了电动汽车一定有其发展的道理,电动汽车在发展的过程当中有特别多优势的地方,这里简单的介绍一下电动汽车的特点㊂电动汽车主要的特点就是环保污染比较少,和传统的燃油汽车相比,电动汽车主要采用的动力资源是电瓶在使用的过程当中会产生尾气,有效地降低了大气环境污染,这也是现在绿色环保的发展理念促使产生的一个产物㊂在使用的过程当中,电动汽车的噪音也比较小,主要都是电瓶的声音,也能够减少城市当中的噪音污染㊂电动汽车还有一个比较显著的优势特点就是比较节约能源,电动汽车的使用成本会比燃油汽车更低㊂而且电动汽车在使用的过程当中,通过充电就能够保证人员的使用,这样计算下来,一年的费用相对来说比较低,还能够节约特别多的石油能源㊂现阶段的发展当中,其实社会能源的使用和挖掘已经超出了地球能够承受的范围㊂因此,节约能源是为了可持续发展做出的第一步,这也是电动汽车的一个显著优势㊂1.2电动汽车的分类㊂在现阶段的电动汽车发展过程当中,电动汽车的分类也比较多,主要分为三个大类,第一个是纯电动汽车,也就是电动汽车的能源消耗完全是由电池来维持电动汽车的运作㊂第二类是混合动力汽车,现在很多人们在消费汽车的时候就想要买混合动力汽车,因为混合动力汽车在外出出行的时候,如果电池能源耗尽,这个时候还可以用油耗来代替,就不会出现没有办法充电这样的情况,㊀㊀3.7具有新兴远程针灸医疗创新模式㊂1)有望竞标卫生部构建中医特色预防保健服务体系的硬件系统本项目打造了新的 远程针灸行业及预防㊁临床管理模式 ,也就是说,实现网络远程针灸的软硬件组合系统,提供健康文化㊁健康管理和健康保险 三位一体 的服务来预防或减少健康风险,同时提供经济上可持续的保障,其目标是实现一种未病先防,既病早治,已病防变的以 治未病 特色的健康保障服务模式(KY3H模式) ㊂2)具有远程针灸医疗的行业管理的创新模式与管理体系㊂ 中医针刺探穴仪 还能将世界通行的以 医院为中心 的 坐堂候诊 式以及纯粹是软性管理的规章制度等等医疗服务管理模式彻底地变成 以病人为中心 ㊁ 可自助操作 的硬性式医疗服务管理模式,在这个模式中,把古今针灸医学名家的临床经验㊁穴方,把以本临床模式为核心的针灸特色医疗的优势㊁临床功效以及诊断㊁治疗㊁能反映临床疾病复杂难易程度的CD型率㊁平均治愈时间㊁患者对医疗服务的满意率㊁医疗安全㊁操作规范状况㊁防范交叉感染及差错事故的措施,以及,病案纪录及病案质量评估等等为主要内容的医疗质量管理指标,一一做成电脑程序输入管理系统,融入针灸医疗服务的全过程,形成远程针灸医疗服务和行业管理的合二为一的创新模式㊂4㊀推广前景4.1目标市场预测㊂1)各级有规模的医疗㊁教学㊁科研机构对 中医针刺探穴仪 约有300万台 装备性需求 (约33万个县以上医疗机构/27万个同级其他医疗机构再加数目不详的社保中心),约有3600万元人民币的市场规模;2)占中国人口20%以上的有较高求医消费愿望的 中产阶层 和医疗大市场中有资质的临床医疗代理机构约130 150万台 自备性需求 (按我国人口20%的 中产阶层 中的1%有强烈购买欲望计算),约1680万元人民币的销售前景;3)无数患者人群中的 租赁性需求 (暂按20万台计算)4)国际医疗大市场的可能销售额约为以上三条可能销售额的总和,即500万台类似性的 国际市场需求 ,大约有不少于6000万元人民币的销售前景㊂如果国内销售每台按价格RMB1200元销售,这样,近5 10年内,上述基本目标市场约有不少于1140万元人民币的市场销售前景㊂初步估计,在产品投放市场后的5-15年左右,本项目产品将占有全球医疗大市场的5-20%市场份额㊂这样,本项目无疑会是医疗市场角逐的新军劲旅㊂4.2高端远程针灸医疗电子商务的双重属性㊂就针灸医疗而言,全球65亿人口都是中医针刺探穴仪的潜在服务对象, 中医针刺探穴仪 与电子商务的的效益叠加,其估值会大大增加㊂4.3良好环保效益㊂ 中医针刺探穴仪 的研发㊁生产及其所支持的远程针灸医疗保健事业均为绝对低碳经济,有极为良好的环保效益㊂4.4社会效益与应用前景分析㊂本项目最大的社会效益在于,它为人类健康素质实实在在的改善与提高,提供了一种廉价的㊁公正的㊁行之有效的健康医疗资源,其为健康医学㊁人类文明提供了一种更科学㊁更人性化的健康医学资源㊂未来 中医针刺探穴仪 会像私家轿车或个人电脑问世那样,迅速地进入医疗机构㊁家庭,占领床头㊂5㊀总结总之,随着智能化时代的到来,为传统中医针刺的智能化改进迎来一个机遇,硬件设备研发结合软件应用可能是未来的趋势,中医针刺智能化控制㊁参数的深入研究㊁针灸应用软件的开发都可能是未来研发的重点㊂②多学科技术结合,引入市场机制,搭建市场-研发机构-企业-医院保健机构网络联系平台,推动针灸科研成果转化,研发实用方便的高科技针灸智能仪器设备,对推动针灸学科发展和中医药现代化进程具有重要的意义㊂参考文献:[1]徐天成,王雪军,卢东东,卢梦叶,林祺,张小强,成艺.智能针灸机器人关键技术及发展趋势[J].智能科学与技术学报,2019,1(03):305-310.[2]郭太品,任玉兰,李骥,陈亮,舒红平,梁繁荣.我国电针仪器设备研究的概况与评述[J].上海针灸杂志,2016, 35(02):127-130.㊃871㊃大大提升的燃油消耗的效率㊂第三个大类是燃料电池汽车,这一类的电动汽车主要是以燃料电池为能源㊂在使用的过程当中能够减少环境的污染,而且能量的转化效率比较高,基本上能够满足市区内部的出行需求,但这一类的技术还存在一定的缺陷,因此现在的燃料汽车在市场当中销量并不是特别好,需要进行专业技术的研究才能够普及到消费者市场当中㊂1.3电动汽车的故障问题㊂现阶段的电动汽车在使用的过程当中,其实电动汽车的故障问题日是很多消费者比较担心的问题,并且电动汽车的故障概率也比较高,经常在使用的过程当中就容易出现电动车的故障问题,因为现阶段的技术并没有特别成熟,在使用的过程当中难免会出现技术方面的问题㊂而且在电动汽车在普及的过程当中,由于电动汽车的充电方面问题也阻挠了很多消费者进行电动汽车的购买㊂现阶段很多城市地区在电动车充电桩的普及上面并没有做好全面的普及工作,电动车充电也是一个比较困难的问题,目前来看,电动汽车发展速度比较快,但是存在的问题也比较多㊂2㊀电动汽车电子电气架构设计分析电动汽车在发展的过程当中,因为存在一定方面的缺陷,因此在电动汽车缺陷处理设计的时候就应该采用先进的技术,通过技术的不断更新,能够保证汽车在生产和使用过程当中的质量,相信未来的发展当中,电动汽车的普及程度会越来越高,所以对于汽车的质量要求也会比较高,做好相关技术准备工作,这是每个汽车生产企业应该重点关注的地方㊂本文主要从电动汽车的电气电子构架设计是一个方向进行探讨分析㊂2.1电动汽车的常见结构㊂现在市场当中常见的电动汽车结构都比较类似,主要是由这几部分组成,包括电动机㊁调速控制器㊁传动装置㊁制动装置等等㊂这几个部分组成了电动汽车的核心关键部分,电动机主要就是把电动汽车内部的电池电能转换成机械能,通过电动机的运作就能够让电动汽车正常运转㊂在使用的过程当中,电动机的技术生产是非常关键的一个部分㊂有一些电动汽车之所以卖的比较好,就是因为采用的电动机传动的效率比较高,功率比较高,能够在传统的过程当中减少能用电能的损耗,通过高功率的运作能够保证汽车的长距离驾驶㊂现在有很多电动汽车企业在生产的过程当中,传动装置以及调速控制器是两个环节的技术还没有到位,因此很多电动汽车在使用的过程当中难免会出现小毛病,这也是不可避免的一个技术难题㊂制动装置主要就是让电动汽车减速的一种装置,不管是在燃油汽车还是电动汽车上面,都能看见的一个装置,现阶段的技术还是比较成熟㊂2.2电气架构设计㊂在电动汽车的电气电子架构设计当中,第一个是电气部分的结构设计,电气设计主要就是指的汽车动力提供的部分㊂在这一部分的设计工作当中,现阶段的技术还是比较欠缺,而且在消费者使用过程当中,电气部分容易产生的故障概率会更高㊂电气部分的设计主要包括了充电的接口,漏电保护装置等等,在电动汽车的设计过程当中,通过电能和机械能之间的转化,把电池内部的电能转化成形式过程当中的机械能㊂这一部分转化的设置就是电气部分的设计工作,在设计的过程当中,线路的分布以及线路的进线和出线,以及电路使用过程当中的电流㊁电压等等方面的数据控制需要到位,保障电动汽车能够正常的运作,同时还能够保障消费者使用过程当中的安全㊂在进行电路设计的过程当中,就需要对于各种情况的电流,电压有一个全面的数据了解工作,通过电路接入这样的方式给汽车提供影响消费者的人生安全问题㊂如果出现漏电的情况,通过漏电保护装置,就能够自动切断电源,保障用户的生命财产安全㊂2.3汽车电子控制装置设计㊂在电动汽车电子电气架构设计当中,电子的控制部分设计是非常重要的一个设计环节,控制部分主要是控制电动汽车的正常运作,比如前面提到的刹车系统就是控制部分当中比较关键的一个控制系统㊂当然在电子电器设计的时候主要通过控制面板来发挥控制系统的作用,电动汽车也需要进行相关的电子设计工作㊂因为电动汽车消耗的能源主要是电能,也就是需要定期的充电和放电工作,这个时候就需要进行独立的供电控制装置设计,这一个独立的控制系统,就能够保证在电动汽车充电或者是放电的过程当中,能够有一个单独的控制系统才能够保障㊂在运作的时候能够全面的高效率工作㊂如果出现问题,只需要把这一个控制系统进行更换或者是维修就能够解决问题,并且通过单个的控制系统就能够降低电能的损耗,能够给电动汽车带来更高的续航㊂第二个需要重点设计的就是接触器的电子设计㊂在电动汽车设计的过程当中,接触器是常见的一个电器元件,减少接触器的数量,能够有效的减少计数器出现故障的情况,现阶段电动汽车在使用的过程当中容易出现故障问题,就是因为很多细小的元件在设计和使用的过程当中,元件的数量比较高,因此在产生故障概率的时候就比较高㊂减少设计成本,减少接触器的数量,从而提高专业的技术研发水平,提高接触器的灵敏程度也能够提高消费者的消费体验,这是非常重要的一个电子元件的设计环节㊂第三个是电动汽车的充电保护装置设计,这也是属于电子架构设计当中比较关键的一个环节㊂在充电的过程当中,电动汽车如果没有相关的保护装置,很有可能导致充电出现故障问题,严重的还会影响电动汽车的后续使用㊂并且充电的时候肯定车主不会一直守在充电桩旁边,这个时候充电的保护装置就几道关键的作用㊂这个保护装置能够让用户实时的了解电动汽车的充电情况,还能够在充电的时候因为电流电压过高自动转断电㊂这就是非常良好的一种保护方式,这也是非常重要的一个架构,设计环节能够延长汽车的使用寿命,还能够保护汽车的充电安全㊂2.4汽车互动部分的架构设计㊂电动汽车的电气电子架构设计当中的互动部分设计是提升用户体验的一个关键环节㊂在现在的电动汽车市场如此激列的时代当中,电动汽车企业想要满足更多消费者的市场需求,就应该以服务发展为宗旨㊂毕竟汽车销售是一个服务的行业,在销售汽车的过程当中也应该给消费者提供更好的消费者体验㊂因此,互动部分的设计就起到了提升消费体验的一个关键设计环节㊂互动部分主要包括了电动汽车在后期的使用过程当中能够通过系统的反馈,让消费者能够了解电动汽车的各项性能指标以及各项材料的使用情况,能够帮助用户在短时间内了解汽车的使用方法㊂在使用汽车的时候提供更多智能化的服务,让消费者感受到汽车的使用智能性㊂毕竟现在已经进入到一个智能化的时代当中,电动汽车比较优势的一个地方就是能够给消费者提供更多智能化的电动汽车产品,在使用的过程当中能够方便更多消费者的生活㊂因此,在电子架构设计的时候就需要进行相关的数据采集工作,特别是对于已经销售出去的电动汽车的用户反馈工作就需要进行数据的采集,这也是电动汽车的一个基本功能㊂数据采集包括了各个方面的信息,比如消费者的使用情况,电池的寿命,电压情况,电流情况以及车辆驾驶的距离等等,这些都是需要采集的数据,也是能够方便智能驾驶的数据㊂在设计的过程当中就应该重视数据的采集功能以及数据的采集准确性㊂在电量比较低的时候能够提醒用户及时给汽车充电等等这样的智能化方式就能够满足更多消费者的需求㊂当然在采集了相关的数据之后,企业应该对于汽车的研发工作有一个全面的了解,通过网络服务能够满足更多消费者的需求,对于消费者反馈的问题应该及时的进行解决,这些都是电动车企业在发展过程当中必须要面临和解决的问题㊂3㊀结束语总的来说,现在的电动汽车行业发展速度越来越快,在这个行业当中如何做好电动汽车的研发工作,如何做好消费者的消费者体验,这是企业需要面临的难题㊂在电动汽车的电子电气架构设计上面,相关的企业应该重点下功夫培养更多的高端人才,在技术研发上面也应该投入大量的资金成本,为电动车行业发展做好推进工作,这也是汽车制造领域当中必须做好的技术升级㊂为了提升消费者的使用体验,应该设计好电动汽车的电子电气架构工作,在设计的过程当中,结合更多的消费者难题进行设计,提升电动汽车的运作性能,减少能源的损耗,满足更多消费者的出行㊂参考文献:[1]周连明.新能源电动汽车电子电气架构设计[J].电子技术与软件工程,2020,No.185(15):233-234. [2]杨上东,赵杰.电动汽车动力电池系统电气架构及设计[J].电子世界,2018,No.557(23):210-211. [3]王大为.关于纯电动汽车高压电气架构分析[J].内燃机与配件,2020,No.302(02):77-78.[4]张健,吴友华,姚丙雷,等.应用于新能源电动汽车的永磁辅助同步磁阻电机设计[J].电机与控制应用,2016 (1):77-82,共6页.㊃971㊃。
电动汽车电子电气架构设计
电动汽车电子电气架构设计【摘要】电动汽车的发展已经逐渐成为当今社会的热点话题，而电子电气架构设计对于电动汽车的性能和安全性起着至关重要的作用。
本文将从引言、正文和结论三个部分对电动汽车电子电气架构设计进行详细探讨。
在我们将介绍电动汽车电子电气架构设计的概述，主要组成部分的分析，电子控制单元（ECU）设计，电气系统设计以及通信网络设计等内容。
在我们将探讨电动汽车电子电气架构设计的发展趋势，未来研究方向以及总结本文的主要内容。
通过本文的阐述，可以更好地了解电动汽车电子电气架构设计的重要性以及未来的发展方向，为相关研究提供参考和启示。
【关键词】电动汽车、电子电气架构设计、ECU、通信网络设计、发展趋势、未来研究方向、总结。
1. 引言1.1 研究背景电动汽车作为新能源汽车的代表，受到了广泛关注和推广。
随着技术的不断进步和消费者对环保和节能的需求增加，电动汽车已经逐渐成为未来汽车发展的主流方向之一。
电动汽车的电子电气架构设计是保障其正常运行和性能发挥的关键，其稳定性和安全性直接影响了电动汽车的使用体验和市场竞争力。
在过去的研究中，电动汽车的电子电气架构设计受到了一定的重视，但随着电动汽车技术的不断发展和应用范围的扩大，传统的设计理念已经无法满足现代电动汽车对电子电气架构的需求。
对电动汽车电子电气架构设计进行深入研究和优化已经成为当前的热点和重点。
通过对电动汽车电子电气架构设计的系统性分析和探讨，可以为电动汽车的性能提升和市场竞争力增强提供有力支持。
对电动汽车电子电气架构设计的研究也有助于推动电动汽车技术的进步，为未来电动汽车的发展奠定更加坚实的基础。
对电动汽车电子电气架构设计的研究具有十分重要的意义和价值。
1.2 研究意义电动汽车的快速发展已经成为当今汽车行业的热点话题，而电子电气架构设计则是推动电动汽车技术进步的重要一环。
研究电动汽车电子电气架构设计的意义在于提高电动汽车的性能、安全性和可靠性，进一步推动电动汽车的普及和应用。
汽车电子电气架构设计及优化措施
汽车电子电气架构设计及优化措施【摘要】汽车电子电气架构设计及优化措施一直是汽车行业的重要研究领域。
在这篇文章中，我们将从汽车电子电气架构设计原则、优化方式、现有问题、解决对策和优化措施等方面展开讨论。
我们将阐述汽车电子电气架构设计的基本原则，包括可靠性、灵活性和效率等。
随后，我们将介绍如何通过优化方式来提升汽车电子电气架构的性能。
接着，我们将分析当前电子电气架构存在的问题，并提出相应的解决对策。
我们将总结本文内容并展望未来的研究方向。
通过本文的阐述，读者将更加深入了解汽车电子电气架构设计及优化措施的重要性，为未来汽车技术的发展提供有益参考。
【关键词】汽车、电子、电气、架构、设计、优化、原则、方式、问题、对策、措施、解决、总结、展望、研究背景、研究意义、现有、存在。
1. 引言1.1 研究背景汽车电子电气架构设计及优化是当前汽车行业的热点问题之一。
随着汽车电子化水平的不断提高和汽车功能的不断增加，汽车电子电气系统的复杂度也在逐渐增加。
传统的汽车电气架构已经无法满足日益增长的功能需求和性能要求，因此需要对汽车电子电气架构进行重新设计和优化。
研究背景部分将主要介绍汽车电子电气架构设计及优化的相关研究现状和发展趋势。
当前，随着汽车智能化、互联化和电动化的快速发展，汽车电子电气架构设计已成为汽车制造商和行业研究机构关注的焦点。
各国汽车制造商和供应商纷纷加大对汽车电子电气架构设计及优化的研究力度，试图提升汽车的性能、安全性和用户体验。
研究背景部分还将探讨当前汽车电子电气架构设计存在的问题和挑战，如单点故障容易导致整车系统失效、信息传输效率低下、系统整合复杂等。
通过深入分析这些问题，可以为后续的研究工作提供明确的方向和重点，以期找到更好的解决方案。
1.2 研究意义汽车电子电气架构设计及优化措施的研究具有重要意义。
随着汽车电子技术的不断发展和普及，汽车已经不再仅仅是一个机械产品，而是一个集成了大量电子设备和系统的复杂系统。
电动汽车高压线设计标准
电动汽车高压线设计标准一、引言随着全球对环保和能源转型的重视，电动汽车在全球范围内逐渐普及。
作为电动汽车的关键部分，高压线束的设计和性能直接影响到车辆的安全性和性能。
本文将详细介绍电动汽车高压线束的设计标准。
二、高压线束概述电动汽车的高压线束是电动汽车动力系统中不可或缺的一部分，主要用于传输电能。
由于电动汽车的电源系统需要高电压和大电流，因此高压线束需要具备较高的绝缘性能、耐高温性能和抗电磁干扰性能。
三、设计标准1.绝缘性能：高压线束的绝缘层必须能够承受高电压的冲击，同时也要能够抵抗各种环境因素（如紫外线、湿度、高温等）的侵蚀。
绝缘层的厚度和材料应根据工作电压、工作电流、环境条件等因素进行选择。
2.耐高温性能：由于电动汽车的电池组和电机等部件会产生大量的热量，因此高压线束需要能够在高温环境下工作。
线束的材料和结构设计应能够抵抗高温的侵蚀，同时也要能够保持良好的电性能。
3.抗电磁干扰性能：电动汽车的电机和高电压系统会产生较强的电磁干扰，因此高压线束需要能够抵抗这些干扰。
线束的材料和结构设计应能够降低电磁干扰的影响，同时也要能够保持良好的电性能。
4.机械强度：高压线束需要能够承受车辆行驶过程中的振动和冲击，因此应选择具有较高机械强度的材料和结构。
5.安全性：高压线束的设计应能够确保车辆的安全性。
例如，线束应能够防止电击、过热等危险情况的发生。
四、测试标准1.绝缘测试：在生产过程中和成品之后，应对高压线束进行绝缘测试，以确保其能够承受高电压的冲击和各种环境因素的侵蚀。
2.耐高温测试：在模拟高温环境下对高压线束进行测试，以验证其在高温环境下的性能。
3.抗电磁干扰测试：通过电磁干扰发生器对高压线束进行测试，以验证其抗电磁干扰的能力。
4.机械强度测试：通过模拟车辆行驶过程中的振动和冲击对高压线束进行测试，以验证其机械强度的可靠性。
5.安全性测试：通过模拟实际使用情况，对高压线束进行安全性测试，以确保其不会对车辆和人员造成危害。
汽车电子电气构架设计及优化措施
汽车电子电气构架设计及优化措施在汽车行业中，汽车电子电气构架设计及优化措施是非常重要的一环。
随着汽车电子技术的不断发展和普及，汽车电子电气系统变得愈发复杂，这就需要对汽车的电子电气构架做出相应的设计和优化，以确保汽车电子电气系统的稳定性和可靠性。
本文将探讨汽车电子电气构架设计的相关内容，并提出针对汽车电子电气构架优化的具体措施。
一、汽车电子电气构架设计的重要性汽车电子电气构架设计是汽车电子电气系统的基础，它的稳定性和可靠性直接影响到整车的性能和安全性。
在如今的汽车中，电子电气系统已经成为了汽车控制和信息传输的核心，涉及到发动机控制、车身控制、安全控制、信息娱乐系统等多个方面。
好的电子电气构架设计可以提高汽车的整体性能和可靠性，从而给用户带来更好的驾驶体验。
1. 电子电气架构的实现方式汽车电子电气系统的实现方式有两种常见的方式，即分布式架构和集中式架构。
分布式架构将各个功能单元分散放置，通过网络进行通信和协作；而集中式架构则将各个功能单元集中在一起，通过总线进行通信。
不同的实现方式对于汽车电子电气系统的稳定性和可靠性都有着不同的影响，因此需要根据具体的汽车类型和功能需求来选择合适的实现方式。
2. 电子电气系统的能耗和散热设计汽车电子电气系统在工作时会产生一定的热量，如果不能有效地散热，就会影响系统的稳定性和寿命。
在电子电气构架设计的过程中，需要考虑系统的散热设计，确保系统能够正常工作并且有足够的寿命。
汽车是一种复杂的机械设备，而电子电气系统往往涉及到汽车的控制和安全功能。
在设计电子电气构架时，需要考虑系统的安全性，确保系统不会因为故障而影响到整车的行驶安全。
随着汽车电子技术的不断发展和升级，汽车电子电气系统也需要不断地进行升级和扩展。
在设计电子电气构架时，需要考虑系统的可扩展性，确保系统可以方便地进行升级和扩展。
1. 采用先进的通讯协议汽车电子电气系统涉及到多个功能单元之间的通讯和协作，通讯的稳定性和速度对系统的性能和稳定性有着重要的影响。
新能源汽车高压配电系统的内部构造、功能、故障诊断
新能源汽车高压配电系统的内部构造、功能、故障诊断1.配电系统功能高压配电箱总成的主要功能是通过对接触器的控制来实现将高压电池的高压直流电供给整车高压电器，以及接收车载充电器或非车载充电器的直流电来给高压电池充电，同时含有其他辅助检测功能，如电流检测、漏电检测等。
以比亚迪新能源车型为例，唐 DM 的高压配电箱总成如图1所示，宋DM 高压配电箱安装位置如图2所示。
▲ 图1 比亚迪唐DM高压配电箱总成▲图2 比亚迪宋DM高压配电箱安装位置高压配电箱功能见下表：2. 配电箱总成结构以比亚迪唐DM车型为例，高压配电箱外部接口如图3所示，内部结构如图4所示。
▲图3 比亚迪唐 DM 高压配电箱外部接口▲图4 比亚迪唐DM高压配电箱内部结构2.高压互锁功能以比亚迪新能源车型为例，高压互锁包括结构互锁（图5）和功能互锁（图6）。
结构互锁的主要高压接插件均带有互锁回路，当其中某个接插件被带电断开时，高压电池管理器便会检测到高压互锁回路存在断路，为保护人员安全，将立即进行报警并断开主高压回路电气连接，同时激活主动泄放。
▲图5 高压结构互锁（比亚迪唐 DM）▲图6 高压功能互锁（比亚迪唐 DM）功能互锁指的是当车辆在进行充电或插上充电枪时，高压电控系统会限制整车不能通过自身驱动系统驱动，以防止可能发生的线束拖拽或安全事故。
以北汽新能源EV200/EV160车型为例，高压控制盒互锁线路连接如图7所示，高压线束总成互锁线路连接如图8所示。
▲图7 高压控制盒互锁线路连接（北汽 EV200/EV160）▲图8 高压线束总成互锁线路连接（北汽 EV200/EV160）4.比亚迪秦 PHEV 高压互锁故障故障现象：比亚迪秦PHEV车型，上OK挡电发动机启动，无法使用EV模式，仪表提示检查动力系统，动力系统故障灯亮；BMS报故障码P1A6000（高压互锁故障），故障码无法清除或者清除后再现。
故障分析：秦的主要高压接插件［高压电池管理器（BMS）、高压配电箱、维修开关、驱动电机控制器与 DC 总成］均带有互锁回路，当其中某个接插件被带电断开时，BMS 便会检测到高压互锁回路存在断路，为保护人员安全，将立即进行报警并断开主高压回路电气连接，同时激活主动泄放。
动力电池高压电气设计规范
动力电池高压电气设计规范动力电池是电动汽车的核心部件之一，直接影响着电动汽车的性能、安全性和可靠性。
而动力电池高压电气设计规范则是为了确保动力电池系统的设计和制造符合一定的标准和规范，以提高电池系统的安全性和可靠性。
下面将从电池的选型和布局、电气连接和绝缘、电气保护和控制等方面介绍动力电池高压电气设计规范。
首先在电池的选型和布局方面，设计人员应根据电动汽车的需求选用合适的电池类型和规格，同时考虑电池的可靠性和安全性。
电池的布局应尽量均匀，避免过度集中或分散，保证电池系统的供电和放电均衡，并便于维护和故障排查。
在电气连接和绝缘方面，应选用符合规范和标准的电气连接件，如插座、连接线、接线端子等，确保连接可靠性和电气接触良好。
同时，应增加绝缘层和绝缘材料，减少因电流传导导致的电器故障和事故发生。
电池系统的金属外壳应具有良好的绝缘性能，防止外部物质对电池系统产生影响。
在电气保护和控制方面，应增加电池状态监测和保护装置，如过电压保护、欠电压保护、过温保护、短路保护等，以保证电池系统的安全性和稳定性。
同时，应设计合理的充放电控制策略，避免电池系统因频繁充放电而损坏。
在电池系统的控制柜和控制系统中，应设置合适的安全措施，如紧急停机按钮、断电保护等，以应对突发情况，保证人员和设备的安全。
此外，还应制定合理的维护和检修计划，定期对电池系统进行检查和维护，包括清洁电池系统、检查电气接触等，以保证系统的正常工作和延长电池的使用寿命。
总之，动力电池高压电气设计规范是为了确保电动汽车的动力电池系统的安全性和可靠性。
通过电池的选型和布局、电气连接和绝缘、电气保护和控制等方面的规范，可以有效降低电池系统的故障率和事故风险，提升电动汽车的运行效率和安全性。
同时，合理的维护和检修计划也能延长电池的使用寿命，降低电池系统的维护成本，促进电动汽车的发展和推广。
简述新能源汽车高压用电系统结构
简述新能源汽车高压用电系统结构新能源汽车高压用电系统是指电动汽车中用于供电的系统，主要由高压电池、DC/DC变换器、高压隔离开关、电机控制器和电动机等组成。
以下将对其结构进行详细介绍。
1.高压电池：高压电池是新能源汽车高压用电系统的核心组件，用于存储电能。
电池一般采用锂离子电池，由多个模块及单体组成，可以提供较高的电压和能量密度。
高压电池通常由电池管理系统（BMS）控制，用于监测电池状态、保护电池安全以及进行电池充放电控制。
2. DC/DC变换器：DC/DC变换器用于将高压电池输出的直流电转换成低压直流电，以供给低压系统使用。
变换器通常具有输入和输出两个电压等级，输出电压通常用于驱动车辆辅助电器，如灯光、空调、音响等。
3.高压隔离开关：高压隔离开关是用于隔离高压电池与其他电气设备的开关装置，用于保护车辆和人员安全。
当发生故障或需要进行维修时，可以通过断开高压隔离开关来切断高压用电系统。
4.电机控制器：电机控制器是控制电动汽车电动机工作的设备，主要负责控制电机的转速、转矩和加速度。
电机控制器一般由电压和电流传感器、控制信号处理器和功率半导体器件组成，可以根据车辆的需求对电机进行精确的控制。
5.电动机：电动机是新能源汽车的动力源，负责将电能转换成机械能驱动车辆行驶。
电动汽车常用的电动机有交流异步电机和永磁同步电机两种。
电动机一般由定子、转子、电磁绕组和轴承等部件组成，通过电机控制器控制其转动。
除了以上主要组件外，新能源汽车高压用电系统还包括一些其他辅助设备，如充电接口、温度传感器、电机传感器和配电盘等。
充电接口是连接电网和电池充电设备的接口，负责将电流引入高压电池进行充电。
温度传感器用于实时监测电池组的温度情况，以保证电池的安全运行。
电机传感器可以实时监测电机的运行状态，如转速、温度等，为电机控制器提供反馈信号，以实现对电机的精确控制。
配电盘是用于将高压用电系统的电能分配给不同的电气设备，如电池充电、电动机驱动等，以满足车辆的动力和功能需求。
PHEV高压系统电气架构的设计
10.16638/ki.1671-7988.2018.08.001PHEV高压系统电气架构的设计娄锋1，陈恩辉1，刘丹2（1.华晨汽车工程研究院新能源工程室，辽宁沈阳110141；2.沈阳燃气技术开发有限公司，辽宁沈阳110000）摘要：随着PHEV车型销量的不断增加，PHEV高压系统的安全问题越来越引起人们的重视。
高压系统架构的设计成为PHEV汽车设计开发人员研究的重中之重。
高压系统架构设计工作，主要包括高压系统原理、高压互锁设计、高压零部件的选型及在整车上的布置位置等方面的工作。
从现有的典型PHEV的高压系统电气架构分析入手，进行优缺点的比较，并结合在PHEV的实际应用提出了三种不同的高压系统电气架构方案。
通过对比分析，采用文章所选择的高压系统电气架构分案，可以优化整车布置空间，降低整车设计开发成本，通过实际项目的开展，结果表明，此方案满足混合动力汽车的高压安全要求，具有安全可靠、简单且易实现的优点，同时具有很好的平台化推广前景。
关键词：PHEV；高压系统；电气架构中图分类号：U469.72 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2018)08-03-03The Design of Electrical Architecture For High Voltage System in PHEVLou Feng1, Chen Enhui1, Liu Dan2（1.Brilliance Automotive Engineering Research Institute New Energy Sources Engineering Section, Liaoning Shenyang 110141; 2.Shenyang Gas Technology Development Co., Ltd., Liaoning Shenyang 110000）Abstract: With the increasing sales of PHEV, the security problem of PHEV high voltage system has attracted more and more attention. The design of high voltage system architecture has become the most important part of the research of PHEV automotive design and development personnel. The design of HV system architecture mainly includes the principle of HV system, the design of HV interlock, the selection of HV parts and the layout of vehicle. This paper starts with the analysis of the electrical architecture of the typical PHEV HV system, and compares the advantages and disadvantages. Combined with the application of PHEV, This paper put forward three different electrical architecture schemes of HV system. Through comparative analysis, the high voltage electrical architecture system this paper selected the case, we can optimize the spatial arrangement of the vehicle, reducing the cost of design and development, through the actual project development, results show that this scheme can meet the high security requirements of the hybrid electric vehicle has the advantages of safety and reliability, simple and easy to realize, and has the platform good prospects for promotion.Keywords: New energy vehicle; Electric water pump; Selection and matchCLC NO.: U469.72 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2018)08-03-03前言提到新能源汽车，大家最为担心的就是安全问题：充电作者简介：娄锋，就职于华晨汽车工程研究院新能源工程室。
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。
常见新能源汽车的高压配电系统
荣威 eRX5 PHEV上汽荣威eRX5 PHEV 插电式混动车型高压配电系统由高压配电箱（荣威车型称之为高压配电单元PDU）、电动空调压缩机、DC-DC 变换器、交流充电口、车载充电机、直流快充充电口以及相应的高压电缆等组成，如图3-2-1 所示。
高压配电系统电气连接示意图如图3-2-2 所示。
高压配电系统线束、端子位置及端子详解分别如图3-2-3 和图3-2-4 所示。
吉利帝豪 GSe吉利帝豪GSe 电动汽车高压配电系统以集成在车载充电机内的高压配电箱为核心，向高压系统提供高压电，高压配电系统零部件位置如图3-2-5 所示。
吉利帝豪GSe 电动汽车车载充电机除了为动力电池充电外，还具有动力电池输出分配能力，高压配电盒集成在充电机中。
高压配电盒类似于低压供电系统中的熔断器，负责高压电能的分配和高压回路的过载及短路保护。
车载充电机内的高压配电箱将动力电池的电能分配给电机控制器、电动空调压缩机和PTC 加热器。
并且在高压配电箱内分别针对电动空调压缩机回路、PTC 加热器回路、交流慢充回路各设一个40A 的熔断器。
吉利帝豪GSe 电动汽车高压配电箱内部连接示意图如图3-2-6 所示，高压配电系统电气原理框图如图3-2-7 所示配电系统驱动电机高压线束安装在前机舱，如图3-2-8 所示。
电动空调压缩机及电加热器高压线束如图3-2-9 所示。
长安逸动PHEV长安逸动PHEV 高压配电系统以高压配电箱（长安车系称之为分线盒）为核心，将动力电池高压直流电分配给电动空调压缩机、PTC 加热器；并将交流充电座输入的交流电通过充电机转换升压后的高压直流电分配给动力电池，为动力电池充电。
长安逸动PHEV 高压配电系统零件、线束布置及高压互锁布置示意图如图3-2-25 所示。
别克 Velite 5别克Velite 5 插电式增程混动车型的高压配电装置集成在动力电池内部。
电动空调压缩机和 PTC 加热器高压分配电路分别安装有 40A 和30A 的熔断器，以确保两者的供电安全。
电动汽车高压线设计标准
电动汽车高压线设计标准电动汽车高压线设计标准是指制定电动汽车高压线路系统及其相关配套设施的技术规范和要求，以确保电动汽车在安全、可靠、高效的条件下运行。
电动汽车高压线是电动汽车的动力系统的重要组成部分，对其设计标准的制定十分重要。
首先，电动汽车高压线的设计标准应包括高压线路的额定电压、额定电流、额定功率和额定频率等方面的参数。
额定电压是指高压线路能够承受的最大电压值，额定电流是指高压线路能够承受的最大电流值，额定功率是指高压线路能够传输的最大功率值，额定频率是指高压线路所用的电源频率。
这些参数的设计应根据电动汽车的型号、用途和性能要求进行合理确定，以确保高压线路能够满足电动汽车的动力需求。
其次，电动汽车高压线的设计标准应包括线路拓扑结构、线缆种类和线缆敷设方式等方面的要求。
线路拓扑结构是指高压线路的物理连接方式，包括串联、并联和混联等形式。
线缆种类是指高压线路所使用的材料和结构形式，包括铜导线、铝导线、绝缘层材料和绝缘层厚度等方面的要求。
线缆敷设方式是指高压线路的布局和敷设方式，包括直线敷设、弯曲敷设和分段敷设等形式。
这些要求的设计应考虑线路的安全性、可靠性和可维护性，以确保高压线路能够稳定地传输电力。
此外，电动汽车高压线的设计标准还应包括线路保护和安全措施等方面的要求。
线路保护是指高压线路的过流保护、短路保护和过电压保护等措施，以防止高压线路由于故障或意外事故引起的电流过大、电压过高和线路短路等问题。
安全措施是指高压线路的绝缘和接地措施，以保证高压线路的安全运行。
这些要求的设计应遵循国家标准和相关技术规范，以确保高压线路在发生故障时能够及时切断电源，保障人身安全。
最后，电动汽车高压线的设计标准还应包括线路检测和维护等方面的要求。
线路检测是指对高压线路进行定期检查和测试，以确保线路的工作状态和性能达到设计要求。
线路维护是指对高压线路进行日常保养和维护，以延长线路的使用寿命和减少线路故障的发生。
这些要求的设计应考虑线路检测和维护的可行性和经济性，以确保高压线路能够长期稳定地运行。
纯电动汽车高压电控总成的结构介绍
纯电动汽车高压电控总成的结构介绍摘要：汽车产业是我国国民经济的重要支柱产业，在国民经济和社会发展中发挥着重要作用。
目前我国汽车主要以汽油、柴油为燃料，随着汽车产销量及保有量的迅速增长，燃油汽车带来的能源紧张问题也更加突出。
基于能源结构安全和环境保护压力，发展节能环保的新能源汽车已成为迫切需求。
当前我国新能源汽车技术发展迅速，市面已经推出多款纯电动汽车，但是绝大多数民众对于纯电动汽车远远不如汽柴油发动机汽车了解，实际上纯电动汽车与传统汽车区别并不很大，本文重点向大家普及一下纯电动汽车上高压电控总成的知识。
关键词：纯电动汽车；高压电控总成；比亚迪e5一、传统汽车与纯电动汽车的异同1、传统汽车与纯电动汽车相类似的技术：包括汽车车身，汽车悬挂系统，制动系统，转向系统，喇叭、灯光，升降電机等等汽车电器。
2、传统汽车与纯电动汽车区别比较明显的技术：动力系统，高压电控系统，行驶系中的变速系统。
纯电动汽车动力系统比较简单，汽柴油发动机换为电机，变速系统也改用更简单的单速变速箱。
但是因为纯电动汽车目前多采用蓄电装置，充放电之间的直流交流高压低压的逆变技术更为复杂，所以本文重点普及纯电动汽车的高压电控系统。
二、纯电动汽车上高压电控总成介绍以比亚迪e5纯电动车为例，以下介绍一下纯电动汽车上的高压电控系统。
上图为比亚迪e5纯电动汽车的高压电控总成的分解图。
在实车上，整个总成一般是装在铸铝或者铝合金盒子之内，并在盒子各处留置有相应的端口。
纯电动汽车的高压电控总成集成了两电平双向交流逆变式电机控制器（VTOG）、高压配电箱、DC-DC电压转换器、漏电传感器模块等部分。
VTOG的主要功能是驱动控制和充电控制。
由大容量薄膜电容、VTOG高压电控主板、IGBT模块、3相交流输出带霍尔电流传感器等主要原件组成。
大容量薄膜电容用于快速吸收回馈制动能量，也可作为大功率放电下的辅助动力源；IGBT模块则是电动汽车的技术核心，它通过脉冲宽度调制（PWM）的方式控制IGBT开关，将电流从DC转换到AC（电池到电机，驱动电机）或者从AC转化到DC（电机到电池，刹车、下坡时能量回收）；VTOG高压电控主板的功能是控制电动机和发电机根据不同工况，控制电机的正反转、功率、扭矩和转速等。
新能源汽车高压电路
一、新能源汽车高压电类型
2.新能源汽车高压类型 纯电动汽车和混合动力汽车的高压系统均同时具有直流高压和交流高压，如图6-1-1所示。
图6-1-1 高电压车辆的主要高压类型
Hale Waihona Puke 一、新能源汽车高压电类型直流高压主要分布在动力电池到各个驱动部件的位置，如动力电池到驱动逆变器之间连接 的是 直流高电压；动力电池到高压压缩机之间连接的是直流高电压。
图 6-1-15 新能源汽车安全设计
四、新能源汽车的安全隐患
（1）维修安全 维修安全主要包含两方面：传统内燃机汽车的维修安全和针对新能源汽车的特 殊维修安全。新能源汽车的维修安全主要是防止高压触电。因此，维修人员在对高电压类型汽车进 行操作之前应当保证不会有触电风险，为此大多数汽车在系统上设计有维修开关（图 6-1-16），当 断开维修开关时，动力电池的动力输出立即中断。在操作上应当遵从以下流程：在断开电池的动力 输出后，需等待 5min 才能接触高压部件。
三、新能源汽车高压安全设计
图6-1-7 奥迪混合定力汽车逆变器
图6-1-8 典型的高压涡卷压缩机
三、新能源汽车高压安全设计
(3)充电期间存在充电系统部件仅在车辆充电期间存在高电压，这包括来自外部电网的 220 V交流 高压，以及车载充电器与动力电池之间的直流高压，如图6-1-9所示。
图 6-1-9 充电期间具有高电压的部件
四、新能源汽车的安全隐患
新能源汽车安全隐患包括高压触电、动力电池泄漏与燃烧，以及车辆在特殊情况下可能存 在的其 他风险等。
1.高压触电安全 人体能承受的安全电压的高低取决于人体允许通过的电流和人体的电阻。人体电阻主要由 体内电 阻、体表电阻、体表电容组成。人体电阻随着条件的不同在很大范围内变化，但是一般 不低于lkfl。 我国民用电网中的安全电压多采用36V,大体相当于人体允许电流30mA (以人 体电阻为120Ω)的情况 ，这就要求人体可接触的新能源汽车任意两个带电部位的电压要小于 36V。 无论是纯电动汽车，还是高电压的混合动力汽车，其电压和电流等级都比较高。动力电池 的电压 一般为300〜600V。正常工作时，电流可达几百安培。这已经远远超过人体能承受的极 限。 新能源汽车存在髙压电气系统部件如图6-1-12所示。
新能源汽车的高压电路原理
新能源汽车的高压电路原理新能源汽车的高压电路原理是指用于驱动电动机的电力传输系统。
它主要由电池组、电动机控制器、降压器和高压线路组成。
以下是对新能源汽车高压电路原理的详细解释。
1. 电池组：新能源汽车的电池组是储存电能的装置，一般采用锂离子电池或磷酸铁锂电池。
电池组的电压一般在200V至800V之间。
电池组通过高压线路将储存的电能传输给电动机控制器。
2. 电动机控制器：电动机控制器是新能源汽车的“大脑”，它负责控制电动机的转速和转矩，以实现车辆的驱动。
电动机控制器接收来自车辆的各种控制信号，包括加速踏板信号、制动信号和转向信号，并根据这些信号来控制电动机的工作状态。
电动机控制器一般通过CAN总线与车辆的其他控制模块进行通信。
3. 降压器：为了满足车辆其他电子设备的供电需求，新能源汽车需要将高压直流电压降压为低压直流电压。
降压器（也称为直流-直流变换器）一般采用IGBT （绝缘栅双极型晶体管）技术，能够将高压直流电压降压为车载电气设备所需的低压直流电压。
4. 高压线路：新能源汽车的高压线路是用于传输电池组的高压直流电能的导线系统。
高压线路需要承受较高的电流和电压，因此需要具备较高的绝缘性能和耐高压能力。
高压线路一般采用高绝缘性的材料，如特殊的聚合物材料来制造。
综上所述，新能源汽车的高压电路原理主要包括电池组、电动机控制器、降压器和高压线路。
电池组储存着车辆所需的电能，电动机控制器控制着电动机的工作状态，降压器将电池组的高压直流电压降压为低压直流电压，高压线路则用于传输电池组的高压直流电能。
新能源汽车的高压电路原理为车辆提供了高效、可靠的电力传输系统，是实现车辆驱动的关键。
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ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ；ｌＩｉｇｈ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｓｙｓｔｅｍ；Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ；Ｄｅｓｉｇｎ
纯电动汽车具有高电压和大电流的特点，通常配 备３００ Ｖ以上的高压系统，工作电流可达２００ Ａ甚至
３００
部件都是由高压直流电提供能量，可以根据高压部件 的工况和功率情况进行集成。纯电动汽车的高压部件 组成，如图ｌ所示。高压电气架构的设计关系到高压部 件的集成、在整车上的布置位置及整车的控制策略等。 合理的高压电气架构会集成相关部件，减少高压接触 器、高压连接器数量及高压导线的使用量等，避免不必 要的安全隐患，又可以显著降低整车成本。
ｏｎ
Ｈｉｇｈ
Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｆｏｒ Ｂａｔｔｅｒｙ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ
Ｖｅｈｉｃｌｅ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｉｎ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅｓ ｉｓ ｃｒｉｔｉｃａｌ ｉｎｖｏｌｖｅｄ ｐｏｗｅｒ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｓｃｈｅｍｅ，ｈｉｇｈ ｖｏｌｔａｇｅ ｉｎｔｅｒｌｏｃｋ，ｔｈｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎｓ
ｗｅｒｅ
ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｉｎ
ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ
ｔｈｅ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ
ｏｎ
ａｎ
ａｃｔｕａｌ
ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ．Ｂａｓｅ
ａｔ
ｏｎ
ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ
ｏｆ ｓａｆｅｔｙ ａｎｄ
ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ
ｗｏｒｋｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｆｏｒ ｅａｃｈ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ，ｔｈｅ
ｄｅｓｉｇｎ ａｉｍｅｄ
ｃａｎ
ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｔｈｅ
ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｍｏｄｕｌｅｓ ａｎｄ
ｍｉ‘ｎｉ’ｍｉ’’ｚｉｎｇ ｃｏｓｔｓ
ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｂｏｔｈ ｄｅｓｉｇｎｓ
ａｓ
ｍｅｅｔ
ａｓ
ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅｓ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｙ，
【４】饶振纲．行星齿轮崩删己晰阻４版北京：化学丑业出版社．２００３：３８—加．
【５】成大先机械设计手珊Ｍ ４版．北京：化学工业出版社，２００２：１３—１２６，１４１．
［６】詹友刚．Ｐｒｏ／ＥＮＧＩＮＥＥＲ野火版５．０机械设计教程【Ｍ】．２版．北京：机 械工业出版社，２０１ｌ：１５７—１５８． 【７】朱新涛，陈乐德．Ｐｒｏ／ＥＮＧＩＮＥＥＲ Ｗｉｌｄｆｉｒｅ ３．０中文版在工程中的应用： 汽车变速器设计［ＭＩ．北京：机械工业出版社，２００８：７９—９５． （收稿日期：２０１３—０７—０４）
２０１ ３（１
１）
ＦＯＣＵＳ
摘要：纯电动汽车高压系统的架构是保证人员和汽车设备安全的关键，涉及配电方案、高压互锁、高压部件的选型及在整车
上的布置位置等。文章从现有的典型纯电动汽车的高压系统电气架构分析入手，进行优缺点的比较，并结合在纯电动车上的
实际应用．提出了２种不同的高压电气架构方案。这２种方案均基于安全及保证各零部件独立工作的原则，尽可能地缩减结 构模块和降低成本。结果表明，２种方案满足电动汽车的要求，具有安全、简单且易实现的优点，同时具有很好的通用性。 关键词：电动汽车；高压系统；电气架构；设计 Ｒｅｓｅａｒｃｈ
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万方数据
２高压系统电气架构的设计
２．１设计原则 电动汽车中高压电系统的功能是保证整车系统动 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、接地故障及高压故障等。文章参考文献［２—３］ 进行设计。通常，与动力电池相关的高压元器件，如各 回路的接触器及保险丝等，集成在动力电池包内。动力 电池作为电动汽车的能量储存装置，受整车尺寸及布 置位置的影响，可用空间非常有限。为了增加动力电池 的能量，应尽量减少动力电池包内，除电池单体或模组 外其它零件的数量，使电池单体或模组有充分的布置 空间。同时，需要保证动力电池系统维修的便利性，减 少拆卸动力电池包的次数。高压系统电气架构的设计 原则是：１）各高压部件尽量都能有独立的供电控制，确 保不工作的部件不带电；２）各高压部件的保险丝盒与 动力电池系统内部结构隔离，避免保险丝检修或更换 影响电池系统内部防护等级；３）工作特性相近的部件 尽量共用一个接触器，减少接触器的数量；４）功率等级 相近的部件尽量共用保险丝，减少保险丝的数量；５）尽 量减少动力电池系统电气接口的数量。 根据图１分析各高压部件在电动汽车的使用工 况。分析结果，如表１所示。
Ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ］
上述２种方案，是基于纯电动汽车目前的需要，对
（上接第３５页） 实现耦合机构的方案确定、零部件设计及强度校核，能 够加快自动变速耦合器等汽车零部件的设计开发，降 低加工制造的难度与成本，可为其他汽车零部件的设 计提供参考依据。
参考文献
…何洪文．电动汽车原理与构造【Ｍ】．北京：机械工业出版社，２０１２：１－７． 【２】郭春林，甄子健，武力．等．电动汽车发展前景与关键因素分析［Ｊ】．汽 车工程．２０１２．３４（９）：８５２—８５８． １３】雷芳芳．我国新能源汽车的发展【Ｊ】．汽车工程师，２００９（５）：１２—１５．
ａｓ
ｆｏｒ ｐａｓｓｅｎｇｅｒ ａｎｄ
ｖｅｈｉｃｌｅ ｓａｆｅｔｙ，
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ｏｆ ｈｉｇｈ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ．
Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｔｙｐｉｃａｌ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｏｆ ｂａｔｔｅｒｙ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｎｄ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｔｗｏ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｓ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｔｗｏ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｄｅｓｉｇｎｓ ｆｏｒ ｈｉｇｈ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ
高压正（Ｈ、７＋） 商爪负（Ｈ、一）
Ａ，可能危及人身安全和高压零部件的使用安全
性。因此，在设计和规划高压动力系统时，不仅应充分 满足整车动力驱动要求，还必须确保汽车运行安全、驾 乘人员安全和汽车运行环境安全。因此，纯电动汽车的 高压安全已经成为各厂家关注的热点。文章基于在纯 电动汽车上的应用案例，提出了２种不同的高压系统
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关系到行车安全，且功率过大，不宜与其它部件集成。 ２．２某产品车Ａ。Ｂ高压系统方案分析 图２示出某产品车Ａ高压架构方案，图２中将 ＤＣ／ＤＣ与分线盒的功能集成在一起，优点是减少了动 力电池的外接接口的数量，有利于动力电池的防护性； 缺点是Ｏｎ—ｂｏａｒｄ Ｃｈａｒｇｅｒ布置在整车后部，导致慢充线 束冗长和能量传递的损失。图３示出产品车Ｂ高压架 构方案，该方案的优点为将ＤＣ／ＤＣ和Ｏｎ—ｂｏａｒｄ
的电气架构方案。
ｌ纯电动汽车高压电气系统的配置
根据纯电动汽车的实际结构和电路特性，设计安 全合理的保护措施，是确保驾乘人员和汽车设备安全 运行的关键。为了保证高压电安全，必须针对高压电防 护进行特别的系统规划与设计【１１。纯电动汽车有很多零
网匿 圈圈ＤＣ／ＤＣ圈Ｃｈａｒｇｅｒ圈ＤＣ
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Ｃｈａｒｇｅｒ
进行集成，节省整车的布置空间，同时很好地回避了产 品车Ａ方案的缺点（缺点为动力电池外接接口较多，不 利于动力电池的防护性能和各回路接触器及保险丝等 相关元器件的共用）。
习 前副
２．３高压系统架构方案设计
－
强鸯，５１惫ｊ％：潞掰矬象鞲Ｚ÷黪 注：“、／”表不该部件工作；“×”表不该部件不工作。
一５０一
根据表１中高压零部件在整车上的工况分析和高 压架构的设计原则，各高压部件在纯电动汽车的高压 构架按２种方案进行设计，如图４和图５所示，可根据 具体的使用情况对２种方案进行选择。 电动汽车高压架构可按图４进行设计，相较于某 产品车Ａ和Ｂ的高压架构，该方案的优点为：１）在保 证高压回路都设有独立控制的同时最大限度地共用接 触器及保险丝等元器件；２）各回路的保险丝可以布置 在电池系统内或者壳体外部的独立盒子内，便于维修 检查，无需开发分线盒；３）减少了接插件的数量和高压 线束的冗余，大约可降低３０％的线束成本。以某产品车 为例，除快充线束外，其他线束总长度大约１０．５ ｍ，通
根据表１的分析结果和高压系统的设计原则，可 以得到６项优化方案：１）Ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ，ＰＴＣ，Ｏｎ—ｂｏａｒｄ Ｃｈａｒｇｅｒ，ＤＣ／ＤＣ的工作特性和功率相近，故可灵活集 成，共用接触器、保险丝或与动力电池包连接的接Ｉ：１ 等；２）ＭＣＵ，ＤＣ Ｃｈａｒｇｅｒ的功率等级相近，因此可共用 保险丝；３）Ｏｎ—ｂｏａｒｄ Ｃｈａｒｇｅｒ，ＤＣ／ＤＣ均为开关电源类 产品，可由同一供应商开发，集成为一个总成，并集成 电气分配单元的功能，为Ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ／ＰＴＣ供电，则无 需开发集成的分线盒；４）高压零部件在整车上布置时 可放置在相邻位置尽量减少高压线束长度，一般对于 纯电动汽车，大约可降低３０％的线束成本；５）直流充电 接１＝Ｉ的导线线径与其它部件不兼容，不宜集成；６）ＭＣＵ
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