高壓用電設(shè)備安全要求

1、高壓用電設(shè)備安全要求 高壓用電設(shè)備安全要求： (1)控制電源開關(guān)關(guān)閉后，外引線和插頭處無高壓余電。(2)儲存高壓電能部件：高壓電容、電池等，必需通過外接接觸器隔離引出。即關(guān)閉鑰匙開關(guān)后無高壓漏電可能。(3)配備高可靠的短路過載保護(hù)電路。杜絕高壓電源短路。(4)儲存電能部件必需防水設(shè)計。(5)儲電部件防水和密封是矛盾的！但是在野外工作的汽車決不可使用室內(nèi)高壓電器。大雨和水淹是無法避免的！注意高壓線纜的破皮打火危險。高壓線纜采用雙層護(hù)套。采用橙色外皮，明顯區(qū)分低壓線纜。高壓線纜遠(yuǎn)比低壓風(fēng)險大！氫氣系統(tǒng)頂置設(shè)計及防振松設(shè)計。加裝漏電檢測器。生產(chǎn)、維修和使用人員的重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)高壓安全培訓(xùn)。避免維修人員現(xiàn)場

2、打開部件箱體檢修。 傳統(tǒng)汽車電壓一般12V24V,無觸電危險。高壓電動汽車就有本質(zhì)區(qū)別。所以要特別強(qiáng)調(diào)，高壓安全問題！ 電力機(jī)車的接觸人群專業(yè)化高，而汽車有可能開車的人去摸！甚至旁人摸電！ 談及新能源汽車，人們談?wù)撟疃嗟氖且谌?電機(jī)、電池和電控)技術(shù)和成本等諸多要素上的突破。而實(shí)際應(yīng)用中，還有一個非常重要的零部件系統(tǒng)高壓電氣系統(tǒng)。'這是德爾福派克電子/電氣架構(gòu)系統(tǒng)亞太區(qū)總工程師李茗在日前上海慕尼黑電子展上汽車電子論壇主題演講的開場白。高壓電氣系統(tǒng)究竟給新能源汽車帶來什么樣的挑戰(zhàn)，德爾福派克電子/電氣架構(gòu)又有怎樣的解決方案。作為德爾福派克一名資深的總工程師，李茗在論壇上和論壇后做了詳

3、細(xì)的解讀。 高壓電氣系統(tǒng)的挑戰(zhàn) 高壓電氣系統(tǒng)的作用是把燃料電池、動力電子元器件、零部件，以及電機(jī)等全部連在一起。與傳統(tǒng)燃料汽車相比，新能源車從輕度混合、中度混合、全混合，到全電動車發(fā)展的進(jìn)程中，電壓也逐級升高，需要解決諸多問題。 微混模式(啟/停系統(tǒng))，一般都是用12V的電池(有些用14V)。相對于傳統(tǒng)車，主要變化是交流電機(jī)的應(yīng)用。而交流系統(tǒng)的引入帶來的最大問題就是電磁干擾。從前的低壓系統(tǒng)都是直流系統(tǒng)，電磁干擾問題并不顯著，而現(xiàn)在有了大電流交流的應(yīng)用，電磁屏蔽(抗電磁干擾)就變成了一個非常重要的課題。 中混模式的新能源汽車，最大的不同是高壓電池包的引入，電壓達(dá)到120V，甚至更高到144V，而

4、提供給交流電機(jī)的電流通常在100A-150A之間，這給整個高壓電氣回路帶來挑戰(zhàn)。除了同樣要解決交流電機(jī)的抗干擾問題外，還需要解決高壓線束帶來的安全隱患問題。這是因?yàn)?，電池包通常在車的后部，而交流電機(jī)卻在汽車的前部，這就需要高壓系統(tǒng)穿過整輛車。傳統(tǒng)的低壓結(jié)束可以從車的內(nèi)部穿過，高壓線束如果也從車內(nèi)穿過，會帶來相當(dāng)大的安全隱患。因此，高壓線束需要從車的外部穿過，而這又對高壓電氣系統(tǒng)的機(jī)械防護(hù)提出了新的課題。 全混合動力汽車與插電式混合動力汽車的技術(shù)類型相似，電池電壓在288V-360V之間，電機(jī)的功率也通常從10多kW上升到25kW以上，最高可能到40多kW-60kW。在這種高電壓大功率下，電流高

5、達(dá)250A甚至300A。通常這樣等級的電流，只有在工業(yè)場合大功率用電設(shè)備才會應(yīng)用，現(xiàn)在要應(yīng)用在汽車上，對汽車的空間和載重量提出了新挑戰(zhàn)。 高壓線束的挑戰(zhàn) 高壓電氣系統(tǒng)涉及到的零部件包括高壓線束、接插件和動力配電系統(tǒng)。而插電式混合動力汽車和全電動車還涉及到充電系統(tǒng)，這些都是高壓電氣系統(tǒng)的范疇。新能源車高壓電氣系統(tǒng)所面臨的挑戰(zhàn)是通過這些零部件來逐一解決。 首先是線束。線束電流的升級意味著線束直徑必須非常粗，這對布線走向以及電磁干擾及屏蔽就變得非常重要。因此，線束機(jī)械防護(hù)非常重要，因?yàn)殡妱悠嚨母邏壕€束通常是布局在車外。如此粗的高壓線束要在最小的空間布置，還要考慮到它的防護(hù)性和抗干擾，這需要有新的解

6、決方案。另外還要考慮的因素是這些線束所處的高振動環(huán)境。線束在振動的過程中會產(chǎn)生磨損，因此對于線束質(zhì)量而言，如何優(yōu)化布置方案和抗疲勞設(shè)計都是新的挑戰(zhàn)。 應(yīng)對上述挑戰(zhàn)，目前有兩種方法，一種是現(xiàn)在國內(nèi)普遍使用的技術(shù)，即將線束置于塑料線槽內(nèi)。其特點(diǎn)是成本低，缺點(diǎn)是它要求的空間比較大，對線束也不能起到很好的保護(hù)作用。另一種技術(shù)是日本和美國的汽車公司常用的彎管技術(shù)。即用輕質(zhì)金屬管作保護(hù)，將線束從金屬管內(nèi)穿進(jìn)去，然后把裝有線束的金屬管一起彎成與底盤走勢相同布局的形狀。線束通常是柔性部件，用了這種技術(shù)后便高壓線束變成剛性部件了，就如同機(jī)械零部件。這種彎管技術(shù)易于安裝，機(jī)械保護(hù)性能優(yōu)于塑料線槽。 德爾福在線束方

7、面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)了相對應(yīng)的技術(shù)。如上述的彎管技術(shù)，目前只有為數(shù)不多的幾家供應(yīng)商掌握。另外德爾福在比較局促的前艙大功率高壓線的布置上，可以運(yùn)用模擬仿真技術(shù)，來優(yōu)化設(shè)置，達(dá)到減少線束疲勞的目的。 連接器的挑戰(zhàn) 電氣系統(tǒng)的故障報修占整車故障報修的比例較高，由于連接器是整個高壓電氣回路中最薄弱的一個環(huán)節(jié)，其出現(xiàn)故障的幾率也是最高。因此，對于高壓系統(tǒng)來說，連接器的質(zhì)量尤其重要。這就對高壓連接器提出了很多較高要求。第一是安全性，第二是持久性和耐用性。 高壓連接器對安全性最基本的考慮是：第一，比如帶電的觸頭的設(shè)計必須有保護(hù)，使人手不容易碰觸到；第二，如何保證在接插件插拔的時候是不帶電操作；第三，在帶

8、電的極點(diǎn)之間必須保持一個安全距離，因?yàn)閼?yīng)用環(huán)境可能比較潮濕并且有灰塵，甚至灰塵里面可能含有一些導(dǎo)電物體，如果沒有一個安全的距離，就會導(dǎo)致短路故障，這都是一些設(shè)計原理。除此之外，實(shí)用性、便利性，連接件尺寸以及其成本等都是零部件開發(fā)商必須要考慮的。德爾福通過多年的積累，開發(fā)了很多類連接器產(chǎn)品，涵蓋了從電池包應(yīng)用，電機(jī)，和各種高壓用電器的連接。 "高壓用戶'的多樣化需求 在混合動力汽車中，由于運(yùn)用了高壓電，車內(nèi)的電力產(chǎn)品如電機(jī)、空調(diào)等可以變得很小。傳統(tǒng)汽車上的空調(diào)是由發(fā)動機(jī)帶動的，而對于混合動力或電動車來說，不一定有發(fā)動機(jī)，此時汽車空調(diào)通常選用電動空調(diào)，所以就有了第一個"高壓用戶'。第二個高壓用戶是電動助力轉(zhuǎn)向。在傳統(tǒng)汽車上，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)往往采用12V的系統(tǒng)，當(dāng)混合動力的電動車有了高壓系統(tǒng)時則應(yīng)該借助高壓電力將電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)做得更小更便宜。 還有一類是加熱器，如電動加熱器、助力轉(zhuǎn)向泵等，可以派生出很多高壓電器產(chǎn)品，這就意味著從后部電池出來的高壓回路到了前艙后需要分流，因?yàn)橛胁煌挠秒娖?，自然?dǎo)致了對高壓配電盒的需要。同樣，如何保證這些產(chǎn)品的安全性，電磁干擾及屏蔽也是需要解決的問題。因此，對高壓配電盒的密封保護(hù)，對電路性能的保護(hù)等都有很高的要求。考慮到上述設(shè)計的要求，高壓配電盒產(chǎn)品往往