動力電池高壓電氣系統(tǒng)設(shè)計方案

1、動力電池高壓電氣系統(tǒng)設(shè)計方案.高壓電氣負載匹配高壓配電主要通過接觸器、高壓線纜或銅巴、匯流排、熔斷器（或 手動服務(wù)開關(guān)）、高壓接插件等相互連接，將動力電池系統(tǒng)的電能輸 送到車輛高壓系統(tǒng)。因此，高壓系統(tǒng)中的各電氣部件首先應(yīng)基于電氣 負載特性來進行選型設(shè)計，負載特性主要包括穩(wěn)態(tài)電流、電壓要求， 以及瞬態(tài)條件下的電流及波形（脈沖時間、頻率）等。在整車大負荷 工況運行時，動力電池系統(tǒng)的電壓降較大，因此需要考慮對工作電流 的影響。.高壓線束線徑面積選擇高壓線束的主要功能是在有電壓和所需的安裝環(huán)境下安全傳遞電 流。高壓電纜承載的電流較大，線束的直徑隨之變粗，這對布線走向 以及電磁干擾和屏蔽就變得非常重要。

2、高壓線束要在車內(nèi)的較小空間 布置，必須有良好的柔軟性；高壓線束處于車上的高振動環(huán)境，必須 有良好的耐磨性；為避免車內(nèi)走線的安全隱患，高壓線束一般從外部 穿過，必須有良好的機械防護和固定設(shè)施。必須基于高壓線束所連接 的電氣部件的負載特性計算穩(wěn)態(tài)電流，進而確定電纜的截面積。在 125C下，常見銅芯電纜線徑截面積與載流量的匹配參見表2.2。序號導(dǎo)體械面積/mnF第檔40125h第W檔J5015拓第3檔25012550第4檔攻125703 .高壓熔斷器選型熔斷器主要是在高壓回路發(fā)生過載或者短路現(xiàn)象時，能對高壓線 束以及高壓電氣部件起到保護作用，避免出現(xiàn)過熱甚至熔斷起火。高 壓熔斷器需要根據(jù)熔斷器工作環(huán)

3、境溫度、尺寸限制、負載電流和短路 電流特性、電壓特性、連接方式等選擇合適的類型。原則上，要求熔 斷器額定電壓需大于動力電池系統(tǒng)的最高工作電壓，電流分斷能力要 大于保護回路中預(yù)期的短路電流。額定電流（熔斷器規(guī)格）的選擇參考如下:式中，In為熔斷器額定電流；Ir為高壓回路中的負載電流；K1為 負載形式校正系數(shù)；K2為溫度校正系數(shù)。其中，負載形式校正系數(shù) K1主要根據(jù)負載特性，考慮功率變化、電流紋波、啟動與關(guān)閉瞬間 沖擊電流等因素。通常條件下，基于運行過程中的電流波動狀態(tài)，K1 選擇0.60.75；通常根據(jù)溫度變化率可直接計算溫度校正系數(shù)K2或 者根據(jù)熔斷器使用的環(huán)境溫度及熔斷器溫升曲線，選擇0.6

4、0.8。手動服務(wù)開關(guān)（MSD）是保證高壓電氣安全的關(guān)鍵部件之一，是 實現(xiàn)高壓系統(tǒng)電氣隔離的執(zhí)行部件，在關(guān)鍵時刻用于切斷高壓動力回 路，以保障維修和駕乘人員安全。通常會將高壓熔斷器集成內(nèi)置于 MSD中，當(dāng)需要進行維修時，拔出MSD就可以有效地物理切斷動力 電池系統(tǒng)的高壓輸出，從而保障維修人員的安全；在運行過程中，如 果發(fā)生短路則可以起到熔斷保護的作用。4.預(yù)充電阻和預(yù)充時間的確定為了避免高壓上電時產(chǎn)生瞬間大電流沖擊高壓電氣部件，設(shè)計預(yù) 充電回路來對容性負載進行預(yù)充電，實現(xiàn)安全接通高壓回路的目的， 把高壓系統(tǒng)簡化為由電阻和電容組成的模型。當(dāng)動力電源回路進入預(yù) 充電過程，先閉合總負繼電器K2，再閉合預(yù)充繼電器K3，與預(yù)充電 阻Rb共同構(gòu)成預(yù)充電回路。當(dāng)容性負載端電壓Ut與電池包端電壓 Ub相接近（小。小于10%Ub）時，然后，接通總正繼電器K1，再切 斷預(yù)充繼電器K3，預(yù)充電完成。預(yù)充電阻的選型主要結(jié)合預(yù)充時間、容性負載大小等因素來確定。 預(yù)充電過程中，容性負載端電壓Ut： 比=約+（味-e 慌）（2 - 7）式中，Ut為預(yù)充電過程中對應(yīng)的容性負載端電壓；Ub動力電池系統(tǒng) 電壓：U0為容性負載的初始電壓；R為預(yù)充電阻；C為容性負載的電 容值。5 .高壓接觸器選型高壓接觸器起著高壓回路接通與切斷的作用，是高壓回路的重