动力电池高压电气设计规范

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纯电动汽车高压电气系统主要器件选型方法

纯电动汽车高压电气系统主要器件选型方法

纯电动汽车高压电气系统主要器件选
型方法
纯电动汽车高压电气系统主要由动力电池、驱动电机、高压配电箱、车载充电机、DC/DC 变换器等组成,其主要器件的选型需要考虑以下几个方面:
1. 动力电池选型:需要考虑电池的类型(如锂离子电池、镍氢电池等)、容量、电压、能量密度、循环寿命、充电时间等因素。

同时,还需要考虑电池的安全性和可靠性,选择符合国际和国内标准的电池产品。

2. 驱动电机选型:需要考虑电机的类型(如永磁同步电机、异步电机等)、功率、转矩、效率、转速范围等因素。

同时,还需要考虑电机的控制方式和驱动系统的匹配性,选择适合车辆需求的电机产品。

3. 高压配电箱选型:需要考虑配电箱的容量、电压、电流、防护等级、散热性能等因素。

同时,还需要考虑配电箱的可靠性和安全性,选择符合国际和国内标准的配电箱产品。

4. 车载充电机选型:需要考虑充电机的功率、输入电压、输出电压、充电时间等因素。

同时,还需要考虑充电机的兼容性和充电效率,选择适合车辆需求的充电机产品。

5. DC/DC 变换器选型:需要考虑变换器的输入电压、输出电压、功率、效率等因素。

同时,还需要考虑变换器的稳定性和可靠性,选择符合国际和国内标准的变换器产品。

总之,纯电动汽车高压电气系统主要器件的选型需要综合考虑车辆的需求、性能、安全性和可靠性等因素,选择符合标准的优质产品,以确保车辆的安全和可靠性。

项目二 任务二 纯电动汽车高压规范操作

项目二   任务二  纯电动汽车高压规范操作

二 高压断电操作
2.高压断电流程
5)关闭点火开关,安全存放钥匙 关闭点火开关,将车钥匙锁入维修柜,或
实操人员保管,保证他人无法接触。按照对角 线方向在前后车轮上位置安装车轮挡块。
6)封闭充电口,断开蓄电池负极 快、慢充电口需用醒目的黄黑胶带封闭,
低压蓄电池负极断开后需绝缘处理,并等待5 分钟以上。
特种作业操作证由安全生产监督管理部门频发, 特种作业人员经培训、考核合格后发证。
特种作业操作证的有效期是6年,2年进行一次复 审。
一 高压操作规范
2.高压安全
电动汽车中,高压电气系统的工作电压在数百伏,较 高的工作电压对电源系统与车辆底盘之间的绝缘性能提 出了更高的要求。 1)高压电气系统可能带来的危害 ➢ 电源正负极引线或电池通过受潮绝缘层和底盘构成漏
何导电的部分和可接触的部分对地电压峰值应当小于42.4V(交流) /60V(直流)。
二 高压断电操作
1.快速熔断器
熔断器(fuse)是指当电流超过规定值时, 以本身产生的热量使熔体熔断,断开电路的一种 电器,是电路中的安全保护装置。汽车高压控制 盒内装备有该元件。
快速熔断器主要用于半导体整流元件或整流 装置的短路保护。
二 高压断电操作
2.高压断电流程
9)断开动力电池高低压接插件,并放电、验电 拆卸动力电池连接器,电源侧及负载侧完成
验电、放电操作后,对高压端进行绝缘处理
三 高压操作注意事项
1.高压操作注意事项
(1)严禁非专业人员对高压部件进行移除及安装。
(2)未经过高压安全培训的维修人员,不允许对 高压部件进行维护。
2.电动汽车作业十不准
(1)非持证电工人员不准装接电动汽 车高压电气设备
(2)任何人不准玩弄电气设备和开关

动力电池系统高压电气设计要求

动力电池系统高压电气设计要求

动力电池系统高压电气设计要求高压电气设计要求1.高压电气设计通用要求高压电气系统应根据系统电压、电流等级和应用环境等因素(如车载工况、温度、湿度、海拔、电磁干扰等)进行选型和设计开发。

电池包内部电气布置的设计应符合相关技术标准要求。

2.绝缘和耐压在全生命周期内,要求高压电气系统的输出端(正极和负极)与电池箱体之间的绝缘阻抗大于2.5MΩ,或者满足《电动汽车安全要求第3部分:人员触电防护》(GB/T 18384.3—2015)规定的高压电气回路绝缘阻抗要求。

同时,动力电池系统的绝缘防护设计还需要考虑密封性能,主要是因为水或者水蒸气进入电池系统内部,会引起系统内部的高压带电部分与売体通过阻值较低的水相连接,导致高压绝缘失效。

另外,高压电气系统也要具有绝缘失效检测功能,具体通过电池管理系统(BMS)进行检测。

高压电气系统的输出端(正极和负极)与电池箱体之间的耐电压强度应满足《电动汽车安全要求第3部分:人员触电防护》(GB/T 18384.3—2015)规定的相关要求。

3.直接接触防护直接接触防护主要包括电气绝缘和屏护防护要求。

除了满足上述绝缘防护要求之外,高压电气系统的带电部件,应具有屏护防护,包括采用保护盖、防护栏、金属网板等来防止发生直接接触。

这些防护装置应牢固可靠,并耐机械冲击。

在不使用工具或无意识的情况下,它们不能被打开、分离或移开。

其中,带电部件在任何情况下都应由至少能提供《外売防护等级(IP代码)》(GB4208—2017)中IPXXD 防护等级的売体来防护,同时规定在打开电池箱体上盖后,应具有IPXXB防护等级。

4.间接接触防护间接接触防护主要包括等电位、电气间隙和爬电距离要求。

动力电池系统应通过绝缘的方法来来防止与高压电气系统中外露的可导电部件的间接接触,所有电气部件的设计、安装应避免相互摩擦,防止发生绝缘失效。

尤其是高压线缆的布置需要考虑安全间隙,并进行必要的固定和绝缘防护,应避免在行车过程中与可导电部件发生摩擦。

电池包高压电气部件选型要求

电池包高压电气部件选型要求

电池包高压电气部件选型要求前言本要求的主要目的在于提高整车动力系统安全性、可靠性要求。

1、范围本要求规定了电动汽车高压电器件选型要求。

2、要求性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB/T 31465.2-2015 道路车辆_熔断器_第2部分:用户指南GB/T 31465.1-2015 道路车辆_熔断器_第1部分:定义和通用试验要求GB/T-18384.3-2015 电动汽车安全要求第3部分:人员触电防护GB 13539.1-2008 低压熔断器第1部分:基本要求GB 14048.4-2010 低压开关设备和控制设备第4-1部分:接触器和电动机启动器机电式接触器和电动机起动器(含电动机保护器)3、术语和定义3.1熔断器当电流超过规定值足够长的时间,通过熔断一个或几个成比例的特殊设计的熔体分段此电流,由此断开其所接入的电路装置,熔断器有形成完整装置的所有部件。

3.2接触器仅有一个休止位置,能接通、承载和分断正常电路条件(包括过载运行条件)下的电流的种非手动操作机械开关电器。

3.3功率电阻(预充电阻)预充电电阻的作用起到限流作用,是有效保护电容、保险,直流接触器;防止直接上电瞬间,充电电流可能太大,瞬间电流过大可能会造成电容损坏,也会损坏直流接触器等开关器件。

4、设计选型4.1熔断器4.1.1额定电压选型熔断器的最高应用电压应该小于熔断器的安全分断电压,其回路的电感值对分断电压的选型非常重要,一般由 L/R 值进行评估,现有的电池系统短路工况时,其回路的电感主要由线束引入,其 L/R 值很低,准确值可由测试获得,一般采用国标 GB 13539.4,其测试电压系数为1.15±0.05,如表三所示;即熔断器的标称电压已经带有 1.15 倍的降额。

表1 直流熔断器分断能力试验参数(GB 13539.4)接触器和熔断器匹配不需要匹配电压,其二者电压满足系统电压要求即可。

动力电池设计规范

动力电池设计规范

动力电池设计方案1 综述电动车的的电池就好比汽车油箱里的汽油。

它是由小块单元电池通过串并联方式级联后,通过BMS的管理,将电能传递到高压配电盒,然后分配给驱动电机和各个高压模块(DC/DC、空调压缩机、PTC等).电池管理系统(BMS)采用的是一个主控制器(BMU)和多个下一级电池采集模块(LECU)组成模块化动力电池管理系统,是一种具有有效节省电池电能、提高车辆安全性、实现充放电均衡和降低运行成本功能的电池管理系统模式。

高压控制系统的预充电及正负极高压继电器均由BMS控制,设置了充电控制继电器,增加高压充电时的安全性。

2 设计标准下列文件为本次MA00—ME100设计整改参考标准。

凡是注日期的文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本次设计开发,然而,鼓励根据本文件达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本.凡是不注日期的文件,其最新版本适用于本次设计开发。

GB/T 18384。

1—2001 电动汽车安全要求第1部分:车载储能装置GB/T 18384.2—2001 电动汽车安全要求第2部分:功能安全和故障保护GB/T 18384。

3-2001 电动汽车安全要求第3部分:人员触电GB/T 18385 -2005 电动汽车动力性能试验方法GB/T 18386 —2005 电动汽车能量消耗率和续驶里程试验方法GB/T 18388 —2005 电动汽车定型试验规程GB/T 18487。

1—2001 电动车辆传导充电系统一般要求GB/T 18487.2—2001 电动车辆传导充电系统电动车辆与交流/直流电源的连接要求GB/T 18487.3-2001 电动车辆传导充电系统电动车辆与交流/直流充电机(站)GB/T 17619—1998 机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值和测量方法GB/T 18387—2008 电动车辆的电磁场辐射强度的限值和测量方法带宽9KHz~30MHz QC/T 743—2006 电动汽车用锂离子蓄电池QC/T 413—2002 汽车电气设备基本技术条件ISO 11898—1-2003 道路车辆控制面网络(CAN) 第1部分:数据链接层和物理信号ISO 11898—2—2003 道路车辆控制器局域网(CAN) 第2部分:高速媒体访问单元ISO7637-2 道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰(电源线瞬态传到干扰抗绕性试验)ISO11452-2 道路车辆窄带辐射的电磁能量产生的电干扰的部件试验方法(吸波屏蔽外壳)3 动力电池的标准在电动汽车中,动力电池组必须是具有强大能量的动力电源,除了作为驱动动力能源外,还要向空调系统、动力转向系统等提供电力能源。

动力电池技术的国际标准与规范

动力电池技术的国际标准与规范

动力电池技术的国际标准与规范随着全球能源转型和汽车产业的快速发展,动力电池作为电动汽车的核心组件之一,其技术标准与规范的制定和实施变得至关重要。

本文将对动力电池技术的国际标准和规范进行探讨,以期为相关行业提供参考和借鉴。

一、动力电池技术的国际标准1. ISO/IEC 62660系列标准ISO/IEC 62660系列标准是国际上最重要的动力电池标准之一。

该系列标准主要规定了动力电池的性能测试方法、耐久性能要求、安全性能要求等内容,为动力电池的设计、研发、制造和使用提供了一致的技术规范。

2. UN R100UN R100是联合国制定的动力电池国际标准,适用于电动汽车和混合动力汽车的高压动力电池系统。

该标准对动力电池的安全性能、机械强度、电气安全性和安全管理等方面进行了详细规定,确保了动力电池的安全可靠性。

3. GB/T 31485-2015GB/T 31485-2015是中国制定的动力电池技术标准,是中国汽车工业领域的动力电池技术标准,与国际标准相互衔接。

该标准细化了电池的性能指标、测试方法和试验条件,有力地推动了我国动力电池行业的规范化和标准化发展。

二、动力电池技术的国际规范1. ISO/IEC 29167系列规范ISO/IEC 29167系列规范是国际电工委员会和国际标准化组织联合制定的,主要规范了动力电池与车辆之间的通信标准。

该系列规范确保了动力电池在不同车辆之间的互操作性和通信的安全性,为电动汽车的发展提供了技术保障。

2. SAE J2929SAE J2929是美国汽车工程师协会制定的动力电池规范,详细规定了动力电池的构造、性能和测试方法。

该规范对动力电池的设计、制造、测试和使用提供了指导,为动力电池的研发和市场应用奠定了基础。

3. GB/T 31467.3-2015GB/T 31467.3-2015是中国制定的动力电池规范之一,主要规定了动力电池的储存、运输和安全要求。

该规范要求电池制造商和使用者制定和执行相应的管理制度和操作规程,确保动力电池的安全运输和存储。

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。

电气设计规范(一)10kV及以下变电所设计规范

电气设计规范(一)10kV及以下变电所设计规范
变压器低压侧电压为0.4kV的总开关,宜采用低压断路器或隔离开关。当有继 电保护或自动切换电源要求时,低压侧总开关和母线分段开关均应采用低压 断路器。
当低压母线为双电源,变压器低压侧总开关和母线分段开关采用低压断路器 时,在总开关的出线侧及母线分段开关的两侧,宜装设刀开关或隔离触头。 (合环操作)
有人值班的配电所,应设单独的值班室。当低压配电室兼作值班室时,低压配电 室面积应适当增大。高压配电室与值班室应直通或经过通道相通,值班室应有直 接通向户外或通向走道的门。(危急时刻,方便人员安全撤离)
变电所宜单层布置。当采用双层布置时,变压器应设在底层。设于二层的配电室 应设搬运设备的通道、平台或孔洞。
配电装置各回路的相序排列宜一致,硬导体应涂刷相色油漆或相色标志。 色别应为L1相黄色,L2相绿色,L3相红色。
海拔超过1000m的地区,配电装置应选择适用于该海拔高度的电器和电瓷 产品,其外部绝缘的冲击和工频试验电压,应符合现行国家标准《高压电 气设备绝缘试验电压和试验方法》的有关规定。高压电器用于海拔超过 1000m的地区时,导体载流量可不计其影响。
行风向的下风侧; 七、不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方,且不宜与上述场所相
贴邻(防止漏水); 八、不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方,且不宜设在有火灾危险环境
的正上方或正下方,当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时,应符合现 行国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的规定; 九、不应设在地势低洼和可能积水的场所。
当装有弹簧储能操动机构的断路器时,宜采用小容量镉镍电池装置或电容储 能式硅整流装置作为合、分闸操作电源。
第四章 配电装置
第一节 型式与布置
变电所的型式应根据用电负荷的状况和周围环境情况确定,并应符合下列规定: 一、负荷较大的车间和站房,宜设附设变电所或半露天变电所; 二、负荷较大的多跨厂房,负荷中心在厂房的中部且环境许可时,宜设车间内变电所或组

电动专用汽车高压电气系统安全设计及故障分析

电动专用汽车高压电气系统安全设计及故障分析
师,2015(11):41-44. [4] GB18384-2015电动汽车安全要求[S]. [5] 陶文勇.新能源电动汽车高压安全系统分析及优化方案[J].汽车电
子,2020(6):56~5& ⑹GB/T 18488.1-2015电动汽车用驱动电机系统第啷分:技术条件[S]. [7] 张凯方,娄飞鹏,康照强,等.纯电动汽车高压熔断器选型分析[J].汽车电
图1扈动专用汽车高压系铳框图
束和驾驶室线束要共地,整车CAN网络瘫痪车辆故障;同时输入与输出 信号线应避免排在一起造成干扰;所有CAN线均为屏蔽双
高压部件的防护主要包括IP防护、机械防护及高压警 绞线,屏蔽CAN干扰。
A
告标识等。尤其是布置外露的零部件,如电机驱动系统、电
electromagnetic compatibility design, precharging circuit design, charging system
design and other aspects. The common electrical safety related faults in the process of vehicle operation were also analyzed, so as to improve the high-voltage electrical safety and reliability ofelectric vehicles. Key words electric special purpose vehicles;high voltage electrical systems;safety
Q-J MZIK^ffilETECHNIC FORUM
III SPECIAL PURPOSE VEHICLE

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

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。

新能源汽车高压线束设计方案【最新版】

新能源汽车高压线束设计方案【最新版】

新能源汽车高压线束设计方案在资源日益紧张的今天,节能减排势在必行,新能源汽车在突破技术瓶颈的前提下,市场还是很广阔的。

高压线束在新能源汽车中属于高安全件,所以高压线束的设计及布置至关重要。

整车高压线束主要的设计方案涉及到线束走向设计、线径设计、高压连接器选型、充电口的类型和应用、屏蔽设计、高压线束固定卡扣选型、高压线槽设计、高压互锁HVIL设计、GROMMET设计等。

一、高压线束走向布置及划分类型图1 混合动力高压部件布局图图1为混合动力高压部件布局图。

高压系统在设计方面,考虑到电磁干扰的因素,整个高压系统均由屏蔽层全部包覆。

目前国内车型全部采用屏蔽高压线,曰系车也有应用屏蔽网包覆在高压线外侧,插件处处理实现屏蔽连接。

同时由于高压已经超出人体安全电压,车身不可像低压系统一样作为整车搭铁点,因此在高压线束系统的设计上,直流高压电回路必须严格执行双轨制。

根据高压线束的特性,我们一般以高压电器为中心对高压线束进行划分,可分为电机高压线、电池高压线、充电高压线等。

电机高压线一般是连接控制器和电机的高压线; 电池高压线一般是连接控制器和电池的高压线;充电高压线一般是连接充电机和电池的高压线。

二、高压线束特性高压线束耐压与耐温等级的性能远高于低压线束等级,国内主机厂通常采用屏蔽高压线,近年来日本主机厂主要采用非屏蔽高压线外包裹屏蔽网工序。

屏蔽高压线可减少EMI、RFI对整车系统的影响。

整条高压线束回路均实现屏蔽连接,电机、控制器及电池等接口高压线束屏蔽层,通过插件等压接结构连接到电池电机控制器壳体,再与车身搭铁连接。

高压线的屏蔽对于电缆传导数据不是必须的,但是可减少或避免高压线的辐射。

耐压性能:常规汽车耐高压额定600V,商用车及大巴士电压可高达1000V;耐电流性能:根据高压系统部件的电流量,可达250~400A;耐温性能:耐高温等级分为125丈、150丈、200丈不等,常规选择150丈导线;低温常规-40丈。

动力电池高压电气设计规范

动力电池高压电气设计规范

动力电池高压电气设计规范制定:日期审核: 日期会签: 日期批准: 日期分发部门及份数:文件变更记录1. 目的为建立健全公司技术资料,总结和完善设计开发经验,指导和规范设计人员工作标准化、规范化,提高产品开发质量和竞争力,建立动力电池高压电气设计规范,为实现产品快速准确的设计和评估提供依据。

2. 适用范围适用于汽车类(HEV、PHEV、BEV、EBUS等)锂离子电池包内高压电气设计及测试。

3. 职责与权限3.1 电池系统开发部:负责该规范的编写和更新。

3.2 品质保证部:负责规范的受控、发行和管理。

4. 术语和定义额定电流:额定电流是指,用电设备在额定电压下,按照额定功率运行时的电流,是电气设备长期连续工作时允许的电流。

峰值电流:最大荷载时的电流值浪涌电流:指电源接通瞬间,流入电源设备的峰值电流。

击穿电压:使电介质击穿的电压绝缘电阻:绝缘物在规定条件下的直流电阻,加直流电压于电介质,经过一定时间极化过程结束后,流过电介质的泄漏电流对应的电阻称绝缘电阻。

耐压:样品不会发生击穿、闪络时施加在样品两端的电压等电位:在一个带电线路中如果选定两个测试点,测得它们之间没有电压即没有电势差,则我们就认定这两个测试点是等电势的,它们之间也是没有阻值的。

X电容:X电容接在输入线两端用来消除差模干扰Y电容:Y电容接在输入线和地线之间,用来消除共模干扰过流保护:当电流超过预定最大值时,使保护装置动作的一种保护方式。

短路保护:对供电系统中不等电位的导体在电气上短接产生的短路故障进行的保护。

5. 模组/系统设计电气要求5.1.电气间隙和爬电距离1、正常使用无电解液泄漏风险的,电气间隙和爬电距离应满足GB/T16935.1的要求,常用电压平台如下:电压平台材料组别污染等级海拔高度电气间隙爬电距离450VI 600≤CTI 3≤2000m 2.06.3II 400≤CTI﹤600 3 7.1 IIIa 175≤CTI﹤400 38 IIIb 100≤CTI﹤175 3750VI 600≤CTI 32.510(9)II 400≤CTI﹤600 3 11(9.6)IIIa 175≤CTI﹤400 3 12.5(10.2)IIIb 100≤CTI﹤175 3 不适用1000VI 600≤CTI 33.012.5(10.2)II 400≤CTI﹤600 3 14(11.2)IIIa 175≤CTI﹤400 3 16(12.8)IIIb 100≤CTI﹤175 3 不适用2、如有电解液泄漏可能的,爬电距离应满足:带电端子间:爬电距离大于0.25U+5mm U:最大工作电压带电端子与可导电外壳间:爬电距离大于0.125U+5mm U:最大工作电压电气间隙大于2.5mm5.3.绝缘电阻模组/系统的总正/总负对可导电外壳或布置在不导电外壳表面电极的绝缘电阻在达到露点的测试条件下应满足大于100欧姆/V,在干燥情况下应至少满足1M欧姆/V.jd5.4.耐压模组/系统的总正/总负对可导电外壳或布置在不导电外壳表面电极施加2U+1000V 50-60HZ的交流电压,持续时间1min,期间不发生击穿或电弧现象且漏电流应小于0.1mA。

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

纯电动汽车高压电气系统安全设计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。

由此而隐藏的高压安全隐患问题和造成的高压电伤害问题完全有别于传统燃油汽车。

根据纯电动汽车的特殊结构及电路的复杂性,并考虑纯电动汽车高压电安全问题,必须对高压电系统进行安全、合理的规划设计和必要的监控,这是电动汽车安全运行的必要保证。

1、高压系统构成图1示出纯电动汽车高压系统框图。

作为纯电动汽车高压系统安全管理的单元,合理的功能布局和安全可靠的控制策略是实现该系统功能的重要保证。

2、高压电气系统安全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。

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动力电池高压电气设计规范制定:日期审核: 日期会签: 日期批准: 日期分发部门及份数:文件变更记录1. 目的为建立健全公司技术资料,总结和完善设计开发经验,指导和规范设计人员工作标准化、规范化,提高产品开发质量和竞争力,建立动力电池高压电气设计规范,为实现产品快速准确的设计和评估提供依据。

2. 适用范围适用于汽车类(HEV、PHEV、BEV、EBUS等)锂离子电池包内高压电气设计及测试。

3. 职责与权限3.1 电池系统开发部:负责该规范的编写和更新。

3.2 品质保证部:负责规范的受控、发行和管理。

4. 术语和定义额定电流:额定电流是指,用电设备在额定电压下,按照额定功率运行时的电流,是电气设备长期连续工作时允许的电流。

峰值电流:最大荷载时的电流值浪涌电流:指电源接通瞬间,流入电源设备的峰值电流。

击穿电压:使电介质击穿的电压绝缘电阻:绝缘物在规定条件下的直流电阻,加直流电压于电介质,经过一定时间极化过程结束后,流过电介质的泄漏电流对应的电阻称绝缘电阻。

耐压:样品不会发生击穿、闪络时施加在样品两端的电压等电位:在一个带电线路中如果选定两个测试点,测得它们之间没有电压即没有电势差,则我们就认定这两个测试点是等电势的,它们之间也是没有阻值的。

X电容:X电容接在输入线两端用来消除差模干扰Y电容:Y电容接在输入线和地线之间,用来消除共模干扰过流保护:当电流超过预定最大值时,使保护装置动作的一种保护方式。

短路保护:对供电系统中不等电位的导体在电气上短接产生的短路故障进行的保护。

5. 模组/系统设计电气要求5.1.电气间隙和爬电距离1、正常使用无电解液泄漏风险的,电气间隙和爬电距离应满足GB/T16935.1的要求,常用电压平台如下:电压平台材料组别污染等级海拔高度电气间隙爬电距离450VI 600≤CTI 3≤2000m 2.06.3II 400≤CTI﹤600 3 7.1 IIIa 175≤CTI﹤400 38 IIIb 100≤CTI﹤175 3750VI 600≤CTI 32.510(9)II 400≤CTI﹤600 3 11(9.6)IIIa 175≤CTI﹤400 3 12.5(10.2)IIIb 100≤CTI﹤175 3 不适用1000VI 600≤CTI 33.012.5(10.2)II 400≤CTI﹤600 3 14(11.2)IIIa 175≤CTI﹤400 3 16(12.8)IIIb 100≤CTI﹤175 3 不适用2、如有电解液泄漏可能的,爬电距离应满足:带电端子间:爬电距离大于0.25U+5mm U:最大工作电压带电端子与可导电外壳间:爬电距离大于0.125U+5mm U:最大工作电压电气间隙大于2.5mm5.3.绝缘电阻模组/系统的总正/总负对可导电外壳或布置在不导电外壳表面电极的绝缘电阻在达到露点的测试条件下应满足大于100欧姆/V,在干燥情况下应至少满足1M欧姆/V.jd5.4.耐压模组/系统的总正/总负对可导电外壳或布置在不导电外壳表面电极施加2U+1000V 50-60HZ的交流电压,持续时间1min,期间不发生击穿或电弧现象且漏电流应小于0.1mA。

5.5.高压连接5.5.1.过流能力铜母排/母线的安全载流量为5-8A/mm2,铝母排的安全载流量为3-5 A/mm2。

根据系统/模组额定电流,计算母排的过流面积,母排厚度一般不要超过5mm5.5.2母排的连接极耳与母排、母排与母排连接要求两者的稳定搭接面积不低于母排的过流面积。

1焊接焊道熔核面积不低于母排的过流面积,如图1图1 图22栓接螺栓压紧面积不低于母排的过流面积,如图25.6防护模组和系统的外壳防护应满足GB/T18384.3 6.6的要求,连接部分满足GB4208中IPXXB要求,即连接部分需防止手指侵入。

5.7 等电位模组/系统所有可导电结构件均要可靠连接至电平台,任意间距2.5m的两点间阻抗小于0.1欧姆,①用于等电位的导体需满足以下要求:导体为铜时应满足下表中的横截面积要求导体不为铜时,应满足铜导体相应的载流量连接至等电位的导体I2T值应大于用于系统保护装置的I2T值载流量不小于模组/系统的短路保护电流。

高压电缆/母排截面S mm2 等电位导体最小横截面mm²S<4 4②等电位点紧固件不可喷漆且在寿命期内不可松动或锈蚀。

5.8 Y电容5.9 高低压隔离高压铜排/低压线束需分开排布,并保证200mm以上空间距离,避免线缆交叉布置和长距离平行走线。

如果高压线束与低压线束有交叉,需成90度布置。

如无法分开排布,需增加屏蔽层,屏蔽层的阻值小于100m欧并连接至电平台。

5.10 短路保护系统应设置短路保护装置,短路保护装置应尽可能布置于系统中间位置,同时不能跨接BMS采样芯片中间,短路保护装置的选型参见6.电气件选型要求。

6.电气件选型要求6.1 常用电气件:A.高压继电器:高压继电器:是一种电控制器件,是当输入量(激励量)的变化达到规定要求时,在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。

常用品牌有:松下,TE,LS,YM,宏发,国立,比亚迪;B.高压熔断器高压熔断器:是指当电流超过规定值时,以本身产生的热量使熔体熔断,断开电路的一种电器。

常用品牌有:巴斯曼,梅尔森,西联,SOC,太平洋精工;C.预充电阻预充电阻:是指在上电初期用电阻限制向电容充电的电流防止,充电电流过大,对电源,整流原件造成冲击,保护器件和电路。

常用品牌有:TT,TE,彩源,百亨D.电流传感器电流传感器:是一种检测装置,能感受到被测电流的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为符合一定标准需要的电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

常用品牌有:LAM,Preh或BMS厂家适配E.低压接插件接插件:也叫连接器。

国内也称作接头和插座,一般是指电器接插件。

即连接两个有源器件的器件,传输电流或信号。

常用品牌有:TE,JAE,JST,KET,DELPHI,MOLEX6.2 选型原则:A高压继电器:1.继电器、铜排、线缆的过流能力要高于工况要求,一般按1.3-1.5倍选型,应充分考虑峰值电流大小及持续时间;2.空间允许的条件下各个继电器间距一般不小于10mm,由于空间或其他条件限制,间距也不可小于5mm;3.继电器安装和电连接螺栓规格及扭力值必须按照相应型号规格书要求执行,无实验验证时不允许更改;4.继电器高压端连接如使用连接器,无实验验证时必须使用规格书指定型号;5.选型时要考虑高压盒内温度,一般要求稳定后各器件的最高部位温度不高于85℃;6.注意电气件的规格参数,电流、电压等参数不可超额定数值;7.不同规格继电器的控制电流值是不同的,对于200A及以上规格,线圈接通瞬间的电流值比较大,可达到3-4A,选用时需与BMS相关人员确认是否可以满足要求;8.继电器布置时首先考虑竖直布置,如必须放倒布置,要避免高压触点运动方向与行车方向一致;B.高压熔断器:1.熔断器的额定电压不低于电池系统各种工况下的最高电压,一般至少1.3倍安全系数2.首选螺栓连接式,尽可能不选用卡簧安装式3.选择电流规格时必须要考虑电器启动,断开以及正常工作时冲击电流的大小,持续时间以及频率4.结构设计时要预留维修口,方便更换C.预充电阻:1.预充电阻计算公式:式中:Vc——为电容两端电压,VE——为电池两端电压,VT——为预充电时间,msC——为电容值,R——为预充电阻预充电时间一般根据整车系统要求输入,根据上述公式即可计算出预充电电阻R。

2.预充电阻安装结构:至少要2个固定点,使用陶瓷预充电阻时尽量不要设计开槽形式安装,3.预充电阻是发热元件,相应位置应使用耐热材料,并适当布置散热结构,4.主正继电器,预充继电器,预充电阻这3个器件因要串并联连接,要相邻布置D.电流传感器:1.电流传感器的最大量程一定要大于系统的最高电压;2.电流传感器信号线或CAN线与动力线尽可能分开布置;3.分流器是发热元件,相应位置应使用耐热材料,并布置散热结构,对热源敏感元件尽量远离布置;4.分流器使用时电流采集点应注意方向,与符合BMS采集策略;8.流程图无9.参考标准GB/T14486-2008 MT5-A 一般公差标准QC/T 518 汽车用螺纹紧固件拧紧扭矩规范GBT 18384.1-2001 电动汽车安全要求第1部分:车载储能装置GBT 18384.2-2001 电动汽车安全要求第2部分:功能安全和故障防护GBT 18384.3-2001 电动汽车安全要求第3部分:人员触电防护GBZ 18333.1-2001电动道路车辆用锂离子蓄电池QC/T 743-2006 电动汽车用锂离子蓄电池QC/T 707 车用中央电气接线盒技术条件QC/T 695 汽车通用继电器QC/T 420 汽车用熔断器QC/T 413 汽车电气设备基本技术条件GB/T 2423.1 电工电子产品基本环境试验规程试验A:低温试验方法GB/T 2423.2 电工电子产品基本环境试验规程试验B:高温试验方法GB/T 2423.10 电工电子产品基本环境试验规程试验FC:振动(正弦)试验方法GB/T 2423.17 电工电子产品基本环境试验规程试验Ka:盐雾试验方法GB/T 2423.32 电工电子产品基本环境试验规程试验N:温度变化试验方法GB/T 2423.34 电工电子产品基本环境试验规程试验Z/AD:温度/低温试验方法QC/T 238 汽车零部件的储存和保管GB/T30512-2014 禁用物质标准10.相关记录无11.附件。

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