电动汽车前舱高压零部件布置研究

电动汽车前舱高压零部件布置研究关振东上海大众汽车有限公司，上海201805【摘要】对电动汽车前舱高压零部件布置过程中涉及的高压安全、碰撞安全等问题进行了研究。对一些有代表性的布置技术问题给出了相应的建议。【ABSTRACT】FRONTENGINECABINISTHECENTERPLACEFORHIGHVOLTAGEPARTSOFELECTRICVEHICLE，THEPACKAGECONCEPTWILLAFFECTTHETECHNIQUEPERFORMANCEOFTHEWHOLEVEHICLETHEPROBLEMSOFSAFETYOFHIGHVOLTAGEANDCOLLISIONINTHEPROCESSOFHIGHVOLTAGEPARTSCOLLOCATIONARESTUDIEDANDSOMESUGGESTIONSAREPROPOSED【关键词】电动汽车高压零部件前舱布置DOI103969JISSN10074554201304020引言和传统内燃机汽车相比，电动汽车有更多涉及控制及电器方面的零件，如电机、电机控制器、高压保险丝盒、充电器、暖风加热器等。前舱是电动汽车高压零部件集中的地方，工作电压高，因此，高压安全一直是电动汽车强调的技术点，其布置水平会直接影响零件的工作条件及整车性能。1电动汽车前舱高压零部件工作关系电动汽车高压零部件的功能基本上是围绕充电和行车用电两种工况实现的，原理图如图1所示。充电时以高压交流或直流电输入，通过充电器给高压电池充电，高压电池通常只有正、负两根线和外部相连，一般情况是和电机控制器连接以实现电力输出，因此充电器是通过电机控制器实现和高压电池之间的连接，进而实现充电功能。行车时高压电池为全车能量来源，一方面通过电机控制器将电能输收稿日期201302218送给电机做功，另一方面要给空调压缩机和暖风加热器供电，以满足行车舒适性的需求，此时电机控制器和充电器又成为电力输出的中转零件，通过它们给电机、空调和暖风装置供电。高压回路需要过载保护，因此要在电器供电线路上设置保险丝，如零部件本身设计时没有加装保险丝，就需要额外的保险丝盒来实现相应的功能。如图2的原理图所示，保险丝盒成为前舱的高压电路枢纽，上面连接了大量的高压线路。图1高压电气部件工作原理图方案L2前舱高压零部件布置技术要点高压零部件的布置有两个层面，一方面是基上海汽车201304可靠性。以动力总成为例，如图8所示的悬置加摆动支撑方案，其简化的运动模型为摆动结构，当摆动一定的角度0以后，动力总成上的点所划过的弧长在方向的分量要大于其在Z向的分量D，因此动力总成在方向的工作空间要求要比Z向的大，根据实际项目经验，建议设计时为动力总成保留向20MM以上的工作空间，Z向15MM以上的工作空间；条件允许的话建议向做到25MM以上，Z向做到20MM以上，动力总成在L，方向的振幅相对小一些，考虑到装配运动空间，建议保留15MM以上的工作空间。对于空调压缩机和真空泵这类振动相对较小的零件，首先建议尽可能采用和动力总成固定在一起的方案，这样可以共用动力总成的阻尼部件衰减振动，如条件不允许，则建议在其振动周向保留10MM以上的工作空间图8动力总成工作情况示意图3前舱高压零部件布置的一些技术总结和建议根据上述分析以及在项目开发中的模拟和实验经验，对于电动汽车前舱高压零部件的布置，做如下总结和建议。1高压电器部件布置位置要合理，在满足工作要求的前提下尽量减小前舱高压线束的长度；2相邻的高压线束应尽量避免交叉布置，多采用便于间隔夹使用的平行布置方案，动态线束上海汽车201304之间工作间隙大于20MM，静态工作问隙大于LOMM；3出于高压安全的考虑，建议高压零部件应尽量布置在前舱相对靠后的位置，相对靠前的线束插头尽量布置在】，方向；4出于高压安全和维修成本的考虑，建议核心零部件避开碰撞损坏概率较大的区域布置；5对于有振动工况的零部件要保留足够的工作空间，静态零件距离动力总成，方向大于20MM，Y、Z方向大于15MM；真空泵等小型振动零件单独布置时，其振动周向应保留大于10MM的工作空间。4结语电动汽车正在逐渐升温，人们对于高压安全、使用维修成本等方面的问题也越来越关注，这对电动车零部件及整车设计水平提出了更高的要求。电气部件正在朝着集成度越来越高的方向发展，这是电动车技术进步很好的推动力，性能和设计较好的电器部件会对整车各方面的技术水平都有所贡献。例如现在较好的充电器设计，一方面尺寸、重量小，另一方面功率大可以缩短充电时间，另外还可以作为高压直流输出元件，给空调压缩机和暖风加热器供电，内部对于各输出线路都设有保险丝保护，这样高压保险丝盒就可以取消，很大程度上减少了高压线束、插头及布置空间的使用，改善了高压安全、成本和设计难度等方面的问题。电动汽车本身就是高科技的产