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名称:浅析纯电动轿车高压配电体系开发办法
发布时间:2023-01-25 16:37:27 来源:乐鱼体育在线网址 作者:leyu乐鱼全站官网



说明:

  当时电动轿车一般分为5大类:纯电动轿车、插电式混合动力轿车、混合动力轿车、燃料电池电动轿车以及增程式电动轿车。其间,纯电动轿车是指完全由动力电池供给电力驱动的电动轿车,一般作业电压高达 400V 乃至更高,远远高于安全电压;高压体系作业电流有或许到达数十安乃至高达上百安,当高压回路产生绝缘、短路及漏电等毛病时,会直接对驾乘人员的人身生命财产安全形成损害。因而,在规划高压配电体系时,要害零部件的选型不只要满意整车的运用要求,更有必要保证驾乘人员和轿车运转安全。因而,纯电动轿车高压电气体系安全性已成为点评纯电动轿车安全性的一项重要目标。

  纯电动轿车高压配电体系规划开发过程中,有必要以安全为条件,对整个体系的安全做出全体要求,首要包含五个方面:

  高压主体系上运用了三个体系主继电器,当流回动力电 池的电流过大时,快充回路继电器会主动断开,维护动力电池体系。在驱动电路的正极继电器上并联了一个预充回路,包含一个继电器和一个预充电阻,意图是避免继电器接通瞬间冲击电流损坏逆变器。

  (2)修理开关电路维护设备当体系维护或修理时,应首要断开修理开关,避免电击和其他的安全事故产生,一起修理开关设备上也规划一个过载维护设备。

  (3)熔断器维护动力电池输出回路与各高压电器分支回路正极均运用熔断器进行维护,在各回路呈现短路或过载时,熔断器主动熔断,断开动力电池与高压电器之间的电路衔接,起到维护整车及各个高压部件的效果。

  (4)防水防尘高压线束、接插件以及部件壳体均要求保证 IP67 以上的防水防尘要求。避免水或许异物接触到高压导电部分,产生漏电风险。

  (5)绝缘规划对高压电器、高压线束及插接件要求绝缘电阻大于 500Ω/V,满意法规 GB/T 18384 要求。

  在高压配电体系开发过程中,要点重视中心零部件,如高压线束、接插件、熔断器、继电器的核算选型,以及相互之间的匹配选型。

  依据总安置及高压电气规划需求,高压线束安置依据就近准则,即尽量削减高压电缆用料来进行高压线束走向安置,某纯电动轿车整车高压电气体系的布线 所示。

  整车高压线束选用带屏蔽功用线缆,要求屏蔽层密度不小于 85%,屏蔽层为镀锡铜编织网,电缆绝缘电阻大于 500 Ω/V,耐电压 2500V DC,作业温度规模为-40℃~125℃。为满意规范要求,线缆外部护套选用橙色,正、负极线缆外部 护套选用添加红、黑标识,图 2 为带屏蔽功用线束横截面结 构示意图。

  纯电动轿车动力电池安置在车辆后方下底板中,电池前端引出的高压线束从车辆底板下面通过,离地上较近,需在线缆外部添加波纹管防护,以避免在行车过程中高压线束遭受到路面飞溅的石击等。

  在实践进行保险丝选型时,通常用稳态作业电流承认保险丝的额外电流,用脉冲电流(相对 I2t)来承认保险丝的寿数。

  车辆上共用三种电流模型:稳态作业电流、脉冲电流和浪涌电流,在实践使用中,大多数电流都是脉冲电流和稳态电流的叠加态。

  熔断器的额外电流取决于标称作业电流,一般主张继续作业负载为熔断器额外电流的 75%,稳态电流核算办法如下:

  熔断 I2t 是熔断器在熔化过程中电流转化的热能,熔断器熔断 I2t 核算办法如下:

  每一种熔断器都有本身的脉冲周期曲线%,再来承认熔断器的寿数是否满意规划要求。

  查该类型熔断器的脉冲周期曲线可知,在接受如下图所示的电流时其寿数大约为 10000 次,如下图所示。

  继电器分为电流式和电压式 2 种,常用的为电压式继电器。一般依据用电器的功率和开关的承载才能来决议是否选 用继电器。继电器按驱动线V 三种,常用的继电器额外电压为 12V。

  继电器的选型准则如下:a)关于阻性负载,因为没有较大的冲击电流,触点损害比较少,以额外操控容量为规范来挑选继电器。

  b)关于电容或电理性负载,因为有较大的冲击电流值,且到达冲击峰值的时刻较短,开闭时产生的电弧或许对触点产生较大的损害,易产生触点粘连,在实践运用中应在剖析负载电流值特性的基础上挑选具有必定余量的继电器,即应选用具有比负载电流大一级其他触点最大答应电流的继电器。

  选用继电器要参阅的技能要求:①牢靠性好;②功用稳 定;③质量轻、体积小、寿数长,对周围元器件影响小;④ 结构简略、工艺性好、成本低。

  熔断器与高压电缆线径的匹配准则是在电流—时刻特性 曲线中,熔断器曲线要低于高压电缆曲线(a),熔断器 曲线与高压电缆曲线(b)。即流过相同值的电流时,熔断器要先于导线断开,然后到达维护电路的意图。

  图 11 保险丝与导线线 显现了熔断器与不同电缆线A 的熔断器与线 的电缆的电流-时刻曲线A 的熔断器与线 的电缆的电流-时刻曲线。由图可知当回路中流过 100A 的电流时,40A 的熔断器将先于的2mm2电缆 3s 左右熔断,然后到达维护回路的意图;而 50A 的熔断器则或许与 2mm2电缆一起熔断,无法到达维护回路的意图。

  继电器最大操控容量中的触点最大答应电压应大于熔断 器的额外电压;继电器最大操控容量中的触点最大答应电流 应大于熔断器的最小熔断电流。

  依据上述中心零部件选型准则,承认各回路熔断器、继电器及电缆线 高压配电体系中心零部件选型表

  本文针对新能源轿车高压配电体系开发规划准则及办法进行阐明,首要对配电体系中中心零部件,如高压电缆、接插件、熔断器和继电器进行选型阐明,保证该配电体系在工 作过程中安全、牢靠。并以某款纯电动车为例,对高压配电体系中心零部件进行匹配选型。后续如有需求,可依据此车 电气架构的改变对本计划进行调整以到达功用、功用的优化与提高。

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