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纯电动汽车高压电缆的研究

浏览次数: 日期:2018-05-27 02:49

  电动汽车安全方面的隐患主要集中在4个方面,分别是高能量动力电池有燃烧的隐患; 电动汽车有高电压、大电流的回路,如果人体接触会造成伤害;发生碰撞时,由于电动汽车质量比传统汽车重200公斤左右,给人造成的伤害极大;最 后便是电池波对人体的影响,电动汽车发射功率是手机的上万倍。由此可见,高压线束回路的安全性关系到人生安全,其重要性不言而谕。电动车若想与其它车辆并驾齐驱,安全问题必须从源头做起,提高设计质量、完善工艺流程,处处体现安全性第 一的原则。

  [1]高通载能力:针对电动汽车动力线束的高流特点,采用特有的接触对技术,载流性能优异,机械寿命长,可高达10000次插拔。

  原先采用的低压电子电气架构已无法满足高压 工作环境的要求。高压线年代,日本的专业厂商Yazaki和Sumitomo 开始为日本汽车企业开发专用的高压线年代,美国的delphi和韩国的LS也开始为通用和LG开发车内高压线束。目前国外厂商的高压线束己形成体系,并在实际应用中得以验证和持续改善,技术方面领先国内20〜30年。

  [2]操作简单,所需操作空间小:针对电动汽车, 尤其是小车内的狭小空间对连接器尺寸及可操作空 间的限制,连接器设计采用特有的结构(推拉自锁式结构),易于安装及拆卸。

  动力的工作电压一般在直流300V以上,采用较高的电压规范,减小了电气设备的工作电流、 降低了电气设备和整车的重量。但是,较高的工作电压对高电压系统与车辆底盘之间的绝缘性能提出了更高的要求。为了消除高压系统对人员和车辆的潜在威胁,必须定量地分别检测直流“直流正极母线 -底盘”和“直流负极母线-底盘”的绝缘性能,才能保证纯电动汽车的高压电气安全性。新能源汽车绝缘监视仪原理参见图2。

  高压电缆承载的电流较大,线束的直径随之变粗,这对布线走向以及电磁干扰及屏蔽就变得非常重要。高压线束要在车内的较小空间布置,必须有 良好的柔软性;高压线束处于车上的高振动环境, 必须有良好的耐磨性;为避免车内走线的安全隐患, 高压线束一般从外部传过,必须有良好的机械防护。

  驱动功率器件在输出功率的同时自身也要消耗功率,主要包括导通损耗和开关损耗,这些损耗通常表现为热,随着热量的累积,将会使驱动功率器件的基板温度和工作结温升高。如果温度过高,则可能会造成驱动器件过热损坏。为了能使驱动功率器件可靠稳定工作,必须采取行之有效的散热措施 把这些热量从功率器件传导到外部环境,同时加强驱动功率器件的温度监测和过热保护,因此需要设计过温检测电路以实现高压电气安全控制系统的温度检测和过热保护功能。

  当插入后主锁扣锁紧,二次锁扣未锁紧,高压电路断开,供电电路未接通;锁紧二次锁扣,高压电路接通,供电电路接通;拆开时, 先打开二次锁扣,高压电路断开,供电电路断开。 如此确保高压供电电路的可靠连接,在高压电路接 通之前可以通过侦测高压回路来对供电电路的完整 性进行检测。

  面对当前世界高压线束的快速发展,我国低压 线束使用的现状已远不适应新能源汽车的发展需 要,主要表现在基础水平薄弱,缺少自主核心技术, 缺少技术积累。但在鼓励自主创新,支持掌握核心 技术和提升自主开发能力的产业政策引导下,面对 新能源汽车行业快速发展给高压线束产业提供的机遇,相关产、学、研单位有了自主开发的主动性、 积极性,通过技术引进,消化吸收或通过联合开发方式,秒速赛车平台大大提升了自主开发设计水平,在技术幵发和产业化方面也取得了一些积极成果。

  如果在动力电池电压较低的情况下仍以额定 放电电流或更大的电流放电,则将损坏动力电池和 高压用电设备。因此,为了保障纯电动汽车在动力 蓄电池低压时用电器及动力蓄电池的安全,需要设 计电压检测电路对高压电路系统工作电压进行实时 准确的检测并进行供电保护。

  电动汽车的发展历史要早于燃油车的历史。1867年,幸运飞艇开奖结果:本市房。奥地利发明家在巴黎世界博览会上就推出 了一款双轮驱动的电动车。1920年,美国新泽西州 的发明家研制出第一辆充电式汽车。早期的电动汽 车使用的是蓄电池和铅酸电池。电池耐用性和容量 限制了电动汽车的持续发展。进入20世纪70年代,能源危机和环境污染问题使人们开始重新重视电动 汽车的发展。锂离子电池也开始进入实用化。因其具有比能量高、电池电压高、工作温度范围宽、贮 存寿命长等优点,己广泛应用于民用产品中,部分代替了传统电池。大容量锂电池成为电动汽车和混 合动力汽车设计多样化选择的一个共同点,其工作电压的范围也从传统汽车的14V蹿升至400〜 600V,因而需要汽车电子电气架构的全面改进。

  [3]优越的电磁屏蔽功能:针对汽车行驶中高振动状态下对连接器及线束电性能高可靠性的要求,采用线缆与屏蔽外层绝缘可靠性高。EMC标准符合 IEC61000。

  不管是混合动力汽车,纯电动汽车还是燃料电 池汽车,都离不开高压电气系统。高压电气系统设 计到的零部件包括高压线束(高压线缆和髙压接口)和动力配(充电)电系统。纯电动汽车和插电式混合动力汽车采取超过300V的高电压和几百安培大电流(见图1)。

  在高压电路接通瞬间,将会对整个高压系统电路造成瞬时上电冲击,甚至损毁设备,危及车辆和人身的安全。为了安全接通高压电路,需要针对高压电路进行防电流瞬态冲击保护的预充电设计。为此,在上电过程中需要对高压电路进行防电流瞬态冲击预充电。纯电动汽车在接到有效启动的命令组合信号之后,高压电安全管理系统上电。首先对高压电路系统进行上电前预诊断,如果蓄电池剩余电量充足,电压正常,并且电路无绝缘和短路等故障, 接通防电流瞬态冲击预充电系统进行高压电路预充电。如果髙压电路预充电在约定的正常时间范围内完成,则系统允许接通高压电路,否则禁止高压电路接通。

  目前,国内外汽车品牌均在积极推动电动汽车上市。电动汽车的充电安全性和可靠性日益受到电动汽车产业各界人士的重视。例如近期深圳比亚迪e6纯电动出租车被撞起火事件。对于燃烧起火的原因,专家组认为,在受到两次严重碰撞后,e6纯电动出租车车身后部及电池托盘严重变形、动力电池 组和高压配电箱受到严重挤压,导致部分动力电池破损与短路、高压配电箱内的高压线路与车体之间形成短路,产生电弧,引燃内饰材料及部分动力电池等可燃物质。

  由于纯电动汽车高压电气系统的供电回路中存在着大量的容性负载,在动力电池断开后,供电回路中仍会残留很高的电压和电能,如果不采取有效的泄放措施,将会危及车辆和人身的安全。为了避免剩余电能可能带来的危害,高压电气系统在高压电源切断后釆取了余电泄放的方法。

  纯电动汽车高压电安全管理系统是实现高压电系统故障诊断和安全管理的智能管理系统。针对高压电系统可能发生的故障,高压电安全管理系统应具备如下主要功能。通过以下故障检测判断高压电路,一旦监测到高压电路发生故障则控制器封锁输出信号,同时高压电管理系统断开高压电路。国家表态房价控制效果明

  由于高压供电电路电流变化迅速,如果控制系统不能做出有效的检测主电路电流,则可能造成功率器件损坏,并危及高压电气系统的安全。因此一旦检测到过流,则表明高压供电电流超过了设定的可允许范围,立即进入故障断开控制流程,断开供电主接触器,并发出故障报警信号,以提醒驾驶人员。

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