電動汽車高壓安全防護設計
關注創建者：匿名 創建時間：2021-12-22
電動汽車高壓安全防護設計的視頻教程
純電動汽車檢修-高壓安全操作-車輛的電氣防護
了解電動汽車的高壓保護措施 能夠正確識別電動汽車高壓部件 能夠正確使用高壓檢測工具 掌握基本維修操作過程 掌握對高壓部分絕緣檢查和互鎖檢查的方法
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電動汽車高壓安全防護設計的實例教程
高能源汽車高壓電的類型
High Energy Vehicle Type of High Voltage
1.新能源汽車高壓電的類型
依據國家標準 GB/T 18384.3—2015《電動汽車 安全要求第 3 部分：人員觸電防護》要求:
考慮到空氣的濕度和人體在不同工作環境下的電阻，根據不同電壓等級可能對人體產生的傷害和危險程度不同，在新能源汽車中將車輛電壓按照類型和數值分為兩個安全級別。
A 級是
較為安全的電壓等級
，在直流中，最大工作電壓應小于或等于 60V ；在交流中，最大工作電壓應低于 30V，該電壓下的維護人員不需要采取特殊的防電保護。
B 級對人體會產生傷害，被認為是
高壓
。在該電壓下必須采取必要的防護設備對維護人員進行保護。
展開 隨著電動汽車技術的不斷進步，對車輛功率和電壓的要求也越來越高。高壓線束作為電動汽車的核心部件之一，承載著高電壓和高電流的重任，其性能和質量直接關系到電動汽車的安全和可靠性。
一、高壓線束的發熱與散熱問題
在電動汽車中，高壓線束內部有高壓、高電流的電能通過，很容易產生熱量，導致線束溫升。溫升過高影響汽車的使用安全，因此，高壓線束的散熱問題必須引起足夠的重視。
為有效降低線束的溫升，可以采取多種措施。首先，可以優化線束設計，增加散熱面積或在線束內部設置散熱片等散熱結構，以提高散熱效果。其次，可以選用高質量的材料來制造高壓線束，有效降低線束內部的溫度，減少溫升過高帶來的風險。
二、高壓線束的抗老化性能
在電動汽車的使用過程中，高壓線束需要經歷長時間的高溫、高濕、高電壓等惡劣環境，因此其抗老化性能至關重要。為了確保高壓線束的有效抗老化，汽車線束制造商派歌銳選用具有良好耐高低溫性能、耐彎曲和抗撕等性能的材料，以確保汽車線束在高溫、低溫、潮濕等環境下保持穩定的性能。此外，派歌銳對高壓線束進行嚴格的耐久性測試，如振動測試、溫度循環測試、插拔壽命測試等，以確保其在長時間的使用過程中不會出現性能下降或損壞。
三、電磁輻射的控制
高壓線束在工作時會產生電磁輻射，如果電磁輻射過強，可能會對其他電子設備產生干擾，影響車輛的正常運行。因此，制造商需要采取合理措施將電磁輻射控制在合理范圍內。
首先，派歌銳在高壓線束內部設置屏蔽層，以減少電磁輻射的泄漏。此外，還可以通過優化高壓線束的走向和固定方式等措施來降低電磁輻射的影響。
四、柔韌性和彎曲性的要求
由于電動汽車內部空間有限，且高壓線束需要連接多個高壓部件，因此其柔韌性和彎曲性至關重要。
展開 為避免由于上述狀況而引起的汽車安全問題，可通過一些相關的傳感器（如碰撞傳感器、角度傳感器）來檢測汽車的狀態，當高壓管理系統接收到相關傳感器發出的信息后，立即關閉高壓電，并利用高壓系統余電放電電路將汽車高壓部件電容端的電壓在 1 s 內放掉，避免火災或漏電事故引起的人員觸電事故的發生 。
六、結論
通過參與大量的電動汽車開發項目設計，文章對多個研發項目中純電動汽車高壓電系統出現的故障及存在的安全隱患進行分析，并提出一整套針對高壓電系統安全防護、故障處理及碰撞安全的設計方案，對純電動汽車高壓系統安全設計具有一定的參考意義。
展開 根據國際電工標準的要求，人體沒有任何感覺的電流安全閾值是 2 mA，這就要求人體直接接觸電氣系統任何一處的時候，流經人體的電流應該小于2 mA 才認為整車絕緣合格。
因此，在純電動汽車的開發過程中，應特別考慮電氣系統絕緣問題，嚴格按照電動汽車相關國標標準要求設計，確保絕緣電阻能夠滿足人身安全需求，保證絕緣電阻值大于 100 Ω/V。
02
電動汽車高壓電氣系統安全設計概述
相對于傳統汽車而言，純電動汽車采用了大容量、高電壓的動力電池及高壓電機和電驅動控制系統，并采用了大量的高壓附件設備，如：電動空調、PTC 電加熱器及 DC/DC 轉換器等。由此而隱藏的高壓安全隱患問題和造成的高壓電傷害問題完全有別于傳統燃油汽車。
根據純電動汽車的特殊結構及電路的復雜性，并考慮純電動汽車高壓電安全問題，必須對高壓電系統進行安全、合理的規劃設計和必要的監控，這是電動汽車安全運行的必要保證。
1、高壓系統構成
圖1示出純電動汽車高壓系統框圖。作為純電動汽車高壓系統安全管理的單元，合理的功能布局和安全可靠的控制策略是實現該系統功能的重要保證。
圖1 純電動汽車高壓系統框圖
2、高壓電氣安全系統的總目標
高壓電氣系統控制與安全管理和故障診斷的總目標是確保純電動汽車在靜止、運行及充電等全過程的高壓用電安全。
03
高壓電氣系統安全設計
根據純電動汽車安全標準要求，并從車載儲能裝置、功能安全、故障保護、人員觸電防護及高壓電安全管理控制策略等方面綜合考慮，應對電動汽車高壓電系統進行以下四方面設計。
展開 高壓安全設計需求
High voltage safety design requirements
電動汽車動力系統結構與傳統汽車差異顯著。
主要區別
在于電動汽車由高壓電池系統、高壓電驅動系統提供動力輸出。
大部分用電器，
比如
空調壓縮機、空調加熱器、動力分配單元、慢充充電器
等等都是高壓零部件。
這里說的高壓普遍都在300Vdc~500Vdc之間
（注：安全電壓小于60Vdc）
，而且這些用電器的工作電流高達幾百安培
（注：人體能承受的電流小于0.023A）
。
正因為這些高電壓和高電流的存在，如果高壓安全防護設計不到位或使用不當， 在長期使用中可能存在
高壓系統受損、絕緣性降低、高路短路、電池起火
等隱患，對人身財產造成極大的危害。
由此可見，電動汽車在安全設計方面不止要滿足傳統汽車所需的要求，還應當
重點關注
高壓電安全的防護設計，確保高壓電安全風險處于可控狀態。
在網上看了關于蔚來開了10萬公里的ES8的拆車過程的全程直播，通過一些現場記錄，這里面還是有很多信息值得探討。
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一、高壓線束的發熱與散熱問題
在電動汽車中，高壓線束內部有高壓、高電流的電能通過，很容易產生熱量，導致線束溫升。溫升過高影響汽車的使用安全，因此，高壓線束的散熱問題必須引起足夠的重視。
為有效降低線束的溫升
面臨的挑戰
ANSYS全部產品線
乘員保護/行人保護相關功能
主動機蓋：專用抬升功能
· *LOAD_PYRO_ACTUATOR/*DATABASE_PYRO
· Calculates nodal/segment forces
散漫說，本文介紹了純電動汽車高壓電氣系統原理設計的各個方面和注意事項，文章對多個研發項目中純電動汽車高壓電系統出現的故障及存在的安全隱患進行分析，并提出一整套針對高壓電系統安全防護、故障處理及碰撞安全的設計方案，對純電動汽車高壓系統安全設計具有一定的參考意義。以下為正文。
一、純電動汽車電氣系統安全分析
純電動轎車電氣系統主要包括低壓電氣系統、高壓電氣系統及 CAN 通訊信息網絡系統
本文介紹了純電動汽車高壓電氣系統原理設計的各個方面和注意事項，文章對多個研發項目中純電動汽車高壓電系統出現的故障及存在的安全隱患進行分析，并提出一整套針對高壓電系統安全防護、故障處理及碰撞安全的設計方案，對純電動汽車高壓系統安全設計具有一定的參考意義。
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純電動汽車電氣系統安全分析
純電動轎車電氣系統主要包括低壓電氣系統、高壓電氣系統及 CAN 通訊信息網絡系統
高壓安全設計需求
High voltage safety design requirements
電動汽車動力系統結構與傳統汽車差異顯著。
主要區別
在于電動汽車由高壓電池系統、高壓電驅動系統提供動力輸出。
大部分用電器，
比如
空調壓縮機
高能源汽車高壓電的類型
High Energy Vehicle Type of High Voltage
1.新能源汽車高壓電的類型
高壓安全設計需求
High voltage safety design requirements
電動汽車動力系統結構與傳統汽車差異顯著。
主要區別
在于電動汽車由高壓電池系統、高壓電驅動系統提供動力輸出。
大部分用電器，
比如
1.范圍：
本規范規定了電動汽車系列高壓連接器（以下簡稱連接器）的技術要求、質量保證規定、試驗方法。
本規范適用于GB/T 18384－2020規定的B級電壓電路的電動汽車高壓連接器。
2.引用文件：
下列文件中的有關條款通過引用而成為本規范的條款。凡注日期或版次的引用文件，其后的任何修改單（不包括勘誤的內容）或修訂版本都不適用于本規范，但提倡使用本規范的各方探討使用其最新版本的可能性
