高压用电设备安全要求

高压用电设备安全要求高压用电设备安全要求 高压用电设备安全要求 1 控制电源开关关闭后 外引线和插头处无高压余电 2 储存高压电能部件 高压电容 电池等 必需通过外接 接触器隔离引出 即关闭钥匙开关后无高压漏电可能 3 配备高可靠的短路过载保护电路 杜绝高压电源短路 4 储存电能部件必需防水设计 5 储电部件防水和密封是矛盾的 但是在野外工作的汽车 决不可使用室内高压电器 大雨和水淹是无法避免的 注意高压线缆的破皮打火危险 高压线缆采用双层护套 采用橙色外皮 明显区分低压线缆 高压线缆远比低压风险大 氢气系统顶置设计及防振松设计 加装漏电检测器 生产 维修和使用人员的重点强调高压安全培训 避免维修人员现场打开部件箱体检修 传统汽车电压一般 12v24v 无触电危险 高压电动汽车就有 本质区别 所以要特别强调 高压安全问题 电力机车的接触人群专业化高 而汽车有可能开车的人去 摸 甚至旁人摸电 谈及新能源汽车 人们谈论最多的是要在三电 电机 电池 和电控 技术和成本等诸多要素上的突破 而实际应用中 还有 一个非常重要的零部件系统高压电气系统 这是德尔福派克电 子 电气架构系统亚太区总工程师李茗在日前上海慕尼黑电子展 上汽车电子论坛主题演讲的开场白 高压电气系统究竟给新能 源汽车带来什么样的挑战 德尔福派克电子 电气架构又有怎样 的解决方案 作为德尔福派克一名资深的总工程师 李茗在论 坛上和论坛后做了详细的解读 高压电气系统的挑战 高压电气系统的作用是把燃料电池 动力电子元器件 零 部件 以及电机等全部连在一起 与传统燃料汽车相比 新能 源车从轻度混合 中度混合 全混合 到全电动车发展的进程 中 电压也逐级升高 需要解决诸多问题 微混模式 启 停系统 一般都是用 12v 的电池 有些用 14v 相对于传统车 主要变化是交流电机的应用 而交流系统的引 入带来的最大问题就是电磁干扰 从前的低压系统都是直流系 统 电磁干扰问题并不显著 而现在有了大电流交流的应用 电磁屏蔽 抗电磁干扰 就变成了一个非常重要的课题 中混模式的新能源汽车 最大的不同是高压电池包的引入 电压达到 120v 甚至更高到 144v 而提供给交流电机的电流通 常在 100a 150a 之间 这给整个高压电气回路带来挑战 除了 同样要解决交流电机的抗干扰问题外 还需要解决高压线束带 来的安全隐患问题 这是因为 电池包通常在车的后部 而交 流电机却在汽车的前部 这就需要高压系统穿过整辆车 传统 的低压结束可以从车的内部穿过 高压线束如果也从车内穿过 会带来相当大的安全隐患 因此 高压线束需要从车的外部穿 过 而这又对高压电气系统的机械防护提出了新的课题 全混合动力汽车与插电式混合动力汽车的技术类型相似 电池电压在 288v 360v 之间 电机的功率也通常从 10 多 kw 上 升到 25kw 以上 最高可能到 40 多 kw 60kw 在这种高电压大 功率下 电流高达 250a 甚至 300a 通常这样等级的电流 只 有在工业场合大功率用电设备才会应用 现在要应用在汽车上 对汽车的空间和载重量提出了新挑战 高压线束的挑战 高压电气系统涉及到的零部件包括高压线束 接插件和动 力配电系统 而插电式混合动力汽车和全电动车还涉及到充电 系统 这些都是高压电气系统的范畴 新能源车高压电气系统 所面临的挑战是通过这些零部件来逐一解决 首先是线束 线束电流的升级意味着线束直径必须非常粗 这对布线走向以及电磁干扰及屏蔽就变得非常重要 因此 线 束机械防护非常重要 因为电动汽车的高压线束通常是布局在 车外 如此粗的高压线束要在最小的空间布置 还要考虑到它 的防护性和抗干扰 这需要有新的解决方案 另外还要考虑的 因素是这些线束所处的高振动环境 线束在振动的过程中会产 生磨损 因此对于线束质量而言 如何优化布置方案和抗疲劳 设计都是新的挑战 应对上述挑战 目前有两种方法 一种是现在国内普遍使 用的技术 即将线束置于塑料线槽内 其特点是成本低 缺点 是它要求的空间比较大 对线束也不能起到很好的保护作用 另一种技术是日本和美国的汽车公司常用的弯管技术 即用轻 质金属管作保护 将线束从金属管内穿进去 然后把装有线束 的金属管一起弯成与底盘走势相同布局的形状 线束通常是柔 性部件 用了这种技术后便高压线束变成刚性部件了 就如同 机械零部件 这种弯管技术易于安装 机械保护性能优于塑料 线槽 德尔福在线束方面积累了丰富的经验 开发了相对应的技 术 如上述的弯管技术 目前只有为数不多的几家供应商掌握 另外德尔福在比较局促的前舱大功率高压线的布置上 可以运 用模拟仿真技术 来优化设置 达到减少线束疲劳的目的 连接器的挑战 电气系统的故障报修占整车故障报修的比例较高 由于连 接器是整个高压电气回路中最薄弱的一个环节 其出现故障的 几率也是最高 因此 对于高压系统来说 连接器的质量尤其 重要 这就对高压连接器提出了很多较高要求 第一是安全性 第二是持久性和耐用性 高压连接器对安全性最基本的考虑是 第一 比如带电的 触头的设计必须有保护 使人手不容易碰触到 第二 如何保 证在接插件插拔的时候是不带电操作 第三 在带电的极点之 间必须保持一个安全距离 因为应用环境可能比较潮湿并且有 灰尘 甚至灰尘里面可能含有一些导电物体 如果没有一个安 全的距离 就会导致短路故障 这都是一些设计原理 除此之 外 实用性 便利性 连接件尺寸以及其成本等都是零部件开 发商必须要考虑的 德尔福通过多年的积累 开发了很多类连 接器产品 涵盖了从电池包应用 电机 和各种高压用电器的 连接 高压用户的多样化需求 在混合动力汽车中 由于运用了高压电 车内的电力产品 如电机 空调等可以变得很小 传统汽车上的空调是由发动机 带动的 而对于混合动力或电动车来说 不一定有发动机 此 时汽车空调通常选用电动空调 所以就有了第一个高压用户 第二个高压用户是电动助力转向 在传统汽车上 电动助力转 向系统往往采用 12v 的系统 当混合动力的电动车有了高压系 统时则应该借助高压电力将电动助力转向系统做得更小更便宜 还有一类是加热器 如电动加热器 助力转向泵等 可以 派生出很多高压电器产品 这就意味着从后部电池出来的高压 回路到了前舱后需要分流 因为有不同的用电器 自然导致了 对高压配电盒的需要 同样 如何保证这些产品的安全性 电 磁干扰及屏蔽也是需要解决的问题 因此 对高压配电盒的密 封保护 对电路性能的保护等都有很高的要求 考虑到上述设 计的要求 高压配电盒产品往往