电动汽车高压电故障与策略研究

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 电动汽车高压电故障与策略研究 摘 要：随着科学技术的不断进 步，发展节能、零排放的电动汽车成为 汽车工业发展的必然趋势。电动汽车的 工作电压较高，工作电流达数十、甚至 数百安培，当发生高压电故障时，高电 压和大电流不仅危及乘客人身安全，还 会影响车载用电器的正常工作。 中国论文网 /3/view-12972970.htm 关键词：电动汽车；高压电；故 障；策略 一、电动汽车高压系统配置简介 电动汽车驱动能量的来源是动力 蓄电池，因此纯电动汽车的高压电配置 中只有动力蓄电池组一个高压母线电路， 高压电安全管理系统对高压电路的用电 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 及安全进行直接的管理和控制。图 1 是 典型的电动汽车高压电系统配置图。其 中，K1 和 K2 为高压电系统正负母线上 的高压直流接触器，设置两组高压直流 接触器来分别控制蓄电池组高压输出正 负母线，保证了断开高压电源和高压电 路电气连接时的可靠性。由于高压电系 统电压高达几百伏，任何一部分故障都 会为电动汽车带来潜在的危险。为了充 分保证电动汽车高压电系统的用电安全， 需要在分析高压电系统故障的基础上制 定安全管理策略。 二、电动汽车高压电故障分析 （一）动力蓄电池组故障。动力 蓄电池组是系统高压电的源头，当动力 蓄电池组故障或出现问题时，可能对电 池本身造成伤害，甚至产生安全隐患。 以铅酸蓄电池为例，其常见的故障现象 就包括电池温度异常、漏液、事故甩出、 电池电压过高或过低以及周围危险有害 气体聚集等，如处置不当，都可能造成 人身伤害，甚至造成起火和爆炸。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 （二）电机过热故障。电机是电 动汽车运行的驱动装置，和动力蓄电池 温度过高类似，当电机因故障而过热时， 不仅可能损伤电机本身，也可能由于高 温而对高压线路产生不良影响，进而引 发其他的高压故障。 （三）上电冲击故障。通过对电 动汽车高压电系统的建模分析，我们知 道，电动汽车高压电系统存在容性负载， 而根据容性负载在电路中的瞬态特性， 在接通高压电路的瞬间，容性负载将相 当于短路，因此会对整个高压系统产生 电流瞬态冲击。 （四）短路故障。电动汽车具有 高电压、大电流的动力回路，其正常工 作电流通常可以在数十甚至上百安培， 如果发生短路，瞬时短路电流更是会成 倍增加。如果纯电动汽车在发生短路故 障后不能得到及时处理，那么如此大的 流将极易烧坏设备甚至引发火灾。为 此，解决短路故障问题是一项必须要进 行的重要工作。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 （五）接触不良或断路故障。实 验证明，高压线路接触不良或非预期断 路是纯电动汽车在运行中可能出现的潜 在故障，在该部分故障发生时，将可能 引起高压电暴露、动力回路输出功率下 降、甚至使连接器烧结等不良后果。此 外，线路老化、腐蚀、雨水以及线路绝 缘皮破损等等原因，都有可能导致发生 绝缘失效故障。 三、电动汽车高压电安全管理策 略 （一）高压环路互锁检测。高压 环路互锁检测主要检测的是高压回路的 接触不良、断开故障。高压环路互锁检 测的整个过程为：由高压安全监控系统 的向高压系统回路注入一个的电压信号， 如果系统接收不到返回的电压或返回的 电压过低，则表明高压系统回路的连接 完整性没有达到预期的要求，则安全监 控系统判断出现接触不良或断路故障， 此时由安全监控系统输出系统的状态， 并发出故障报警信号，等待人工处理。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 （二）温度检测。为了实时监测 动力蓄电池包内的温度状态，防止由于 温度过高而损坏动力蓄电池，需要进行 电池温度参数的采集。当安全监控系统 采集到的电池温度持续过高时，MCU 系统就会给驾乘人员发出温度过高故障 警告，并等待驾乘人员检查处理。而如 果电池包内温度检测结果超过设定的温 度极限值，并持续一段时间，则可以判 断动力蓄电池发生了较为严重的过温故 障。为防止故障恶化，系统应该立即切 断高压接触器，断开高压回路。 （三）过电流检测和高低压保护。 过电流检测的目的是用来检测短路故障， 而高低压保护功能则是为了保障纯电动 汽车在动力蓄电池高低压时用电器及动 力蓄电池的安全。要实现过电流检测和 高低压保护功能，主要是对高压电路系 统工作电压和电流值进行实时检测和诊 断。当检测到系统的工作电流超出了允 许的范围，则判断系统出现了短路故障， 而当检测到系统工作电压过高或过低时， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 则诊断为高低电压故障，鉴于这两种故 障可能产生的危害性，当其发生时均予 以断电处理。 四、结语 为了将电动汽车的安全性能提升 至传统内燃汽车的水平