高壓文波電源應用于汽車(chē)行業(yè)
純電動(dòng)轎車(chē)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(wǎng)絡(luò )系統。
1、低壓電氣系統采用 12 V 供電系統,除了為燈光照明系統、娛樂(lè )系統及雨刷器等常規低壓用電器供電外,還為整車(chē)控制器、電池管理系統、電機控制器、DC/DC 轉換器及電動(dòng)空調等高壓附件設備控制回路供電;
2、高壓電氣系統主要包括動(dòng)力電池組、電驅動(dòng)系統、DC/DC 電壓轉換器、電動(dòng)空調、電暖風(fēng)、車(chē)載充電系統、非車(chē)載充電系統及高壓電安全管理系統等;
3、CAN 總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )系統用來(lái)實(shí)現整車(chē)控制器和電機控制器、以及電池管理系統、高壓電安全管理系統、電動(dòng)空調、車(chē)載充電機和非車(chē)載充電設備等控制單元之間的相互通信。
純電動(dòng)汽車(chē)電壓和電流等級都比較高,動(dòng)力電壓一般都在 300~400 V(直流),電流瞬間能夠達到幾百安。人體能承受的安全電壓值的大小取決于人體允許通過(guò)的電流和人體的電阻。有關(guān)研究表明,人體電阻一般在 1 000~3 000 Ω。人體皮膚電阻與皮膚狀態(tài)有關(guān),在干燥、潔凈及無(wú)破損的情況下,可高達幾十千歐,而潮濕的皮膚,特別是受到操作的情況下,其電阻可能降到 1 000 Ω 以下。由于我國安全電壓多采用 36 V,大體相當于人體允許電流 30 mA、人體電阻 1 200 Ω的情況。所以要求人體可接觸的電動(dòng)汽車(chē)任意 2 處帶電部位的電壓都要小于 36 V。根據國際電工標準的要求,人體沒(méi)有任何感覺(jué)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(shí)候,流經(jīng)人體的電流應該小于2 mA 才認為整車(chē)絕緣合格。
因此,在純電動(dòng)汽車(chē)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中,應特別考慮電氣系統絕緣問(wèn)題,嚴格按照電動(dòng)汽車(chē)相關(guān)國標標準要求設計,確保絕緣電阻能夠滿(mǎn)足人身安全需求,保證絕緣電阻值大于 100 Ω/V。
高壓電氣系統安全設計
根據純電動(dòng)汽車(chē)安全標準要求,并從車(chē)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(dòng)汽車(chē)高壓電系統進(jìn)行以下四方面設計。
1、 高壓電電磁兼容性設計
由于純電動(dòng)汽車(chē)上存在高壓交流系統,具有較強的電磁干擾性,因此高壓線(xiàn)束設計時(shí)電源線(xiàn)與信號線(xiàn)盡量采用隔離或分開(kāi)配線(xiàn);電源線(xiàn)兩端考慮采用隔離接地,以免接地回路形成共同阻抗耦合將噪聲耦合至信號線(xiàn);輸入與輸出信號線(xiàn)應避免排在一起造成干擾;輸入與輸出信號線(xiàn)盡量避免在同一個(gè)接頭上,如不能避免時(shí)應將輸入與輸出信號線(xiàn)錯開(kāi)放置。
2、 高壓部件和高壓線(xiàn)束的防護與標識設計
高壓部件的防護主要包括防水、機械防護及高壓警告標識等。尤其是布置在機艙內的部件,如電機及其控制系統、電動(dòng)空調系統、DC/DC 電壓轉換器、車(chē)載充電機等及它們中間的連接接口,都需要達到一定的防水和防護等級。并且高壓部件應具有高壓危險警告標識,以警示用戶(hù)與維修人員在保養與維修時(shí)注意這些高壓部件。
由于純電動(dòng)汽車(chē)線(xiàn)束包括低壓線(xiàn)束與高壓線(xiàn)束,為提示和警示用戶(hù)和維修人員,高壓線(xiàn)束應采用橙色線(xiàn)纜并用橙色波紋管對其進(jìn)行防護。同時(shí)高壓連接器也應標識為橙色,起到警示作用,并且所選高壓連接器應達到 IP67 防護等級。