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高壓文波電源應(yīng)用于汽車行業(yè)
純電動(dòng)轎車電氣系統(tǒng)主要包括低壓電氣系統(tǒng)、高壓電氣系統(tǒng)及 CAN 通訊信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
1、低壓電氣系統(tǒng)采用 12 V 供電系統(tǒng)，除了為燈光照明系統(tǒng)、娛樂(lè)系統(tǒng)及雨刷器等常規(guī)低壓用電器供電外，還為整車控制器、電池管理系統(tǒng)、電機(jī)控制器、DC/DC 轉(zhuǎn)換器及電動(dòng)空調(diào)等高壓附件設(shè)備控制回路供電；
2、高壓電氣系統(tǒng)主要包括動(dòng)力電池組、電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、DC/DC 電壓轉(zhuǎn)換器、電動(dòng)空調(diào)、電暖風(fēng)、車載充電系統(tǒng)、非車載充電系統(tǒng)及高壓電安全管理系統(tǒng)等；
3、CAN 總線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)整車控制器和電機(jī)控制器、以及電池管理系統(tǒng)、高壓電安全管理系統(tǒng)、電動(dòng)空調(diào)、車載充電機(jī)和非車載充電設(shè)備等控制單元之間的相互通信。
純電動(dòng)汽車電壓和電流等級(jí)都比較高，動(dòng)力電壓一般都在 300～400 V（直流），電流瞬間能夠達(dá)到幾百安。人體能承受的安全電壓值的大小取決于人體允許通過(guò)的電流和人體的電阻。有關(guān)研究表明，人體電阻一般在 1 000～3 000 Ω。人體皮膚電阻與皮膚狀態(tài)有關(guān)，在干燥、潔凈及無(wú)破損的情況下，可高達(dá)幾十千歐，而潮濕的皮膚，特別是受到操作的情況下，其電阻可能降到 1 000 Ω 以下。由于我國(guó)安全電壓多采用 36 V，大體相當(dāng)于人體允許電流 30 mA、人體電阻 1 200 Ω的情況。所以要求人體可接觸的電動(dòng)汽車任意 2 處帶電部位的電壓都要小于 36 V。根據(jù)國(guó)際電工標(biāo)準(zhǔn)的要求，人體沒(méi)有任何感覺(jué)的電流安全閾值是 2 mA，這就要求人體直接接觸電氣系統(tǒng)任何一處的時(shí)候，流經(jīng)人體的電流應(yīng)該小于2 mA 才認(rèn)為整車絕緣合格。
因此，在純電動(dòng)汽車的開發(fā)過(guò)程中，應(yīng)特別考慮電氣系統(tǒng)絕緣問(wèn)題，嚴(yán)格按照電動(dòng)汽車相關(guān)國(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)計(jì)，確保絕緣電阻能夠滿足人身安全需求，保證絕緣電阻值大于 100 Ω/V。
高壓電氣系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)
根據(jù)純電動(dòng)汽車安全標(biāo)準(zhǔn)要求，并從車載儲(chǔ)能裝置、功能安全、故障保護(hù)、人員觸電防護(hù)及高壓電安全管理控制策略等方面綜合考慮，應(yīng)對(duì)電動(dòng)汽車高壓電系統(tǒng)進(jìn)行以下四方面設(shè)計(jì)。
1、 高壓電電磁兼容性設(shè)計(jì)
由于純電動(dòng)汽車上存在高壓交流系統(tǒng)，具有較強(qiáng)的電磁干擾性，因此高壓線束設(shè)計(jì)時(shí)電源線與信號(hào)線盡量采用隔離或分開配線；電源線兩端考慮采用隔離接地，以免接地回路形成共同阻抗耦合將噪聲耦合至信號(hào)線；輸入與輸出信號(hào)線應(yīng)避免排在一起造成干擾；輸入與輸出信號(hào)線盡量避免在同一個(gè)接頭上，如不能避免時(shí)應(yīng)將輸入與輸出信號(hào)線錯(cuò)開放置。
2、 高壓部件和高壓線束的防護(hù)與標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)
高壓部件的防護(hù)主要包括防水、機(jī)械防護(hù)及高壓警告標(biāo)識(shí)等。尤其是布置在機(jī)艙內(nèi)的部件，如電機(jī)及其控制系統(tǒng)、電動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)、DC/DC 電壓轉(zhuǎn)換器、車載充電機(jī)等及它們中間的連接接口，都需要達(dá)到一定的防水和防護(hù)等級(jí)。并且高壓部件應(yīng)具有高壓危險(xiǎn)警告標(biāo)識(shí)，以警示用戶與維修人員在保養(yǎng)與維修時(shí)注意這些高壓部件。
由于純電動(dòng)汽車線束包括低壓線束與高壓線束，為提示和警示用戶和維修人員，高壓線束應(yīng)采用橙色線纜并用橙色波紋管對(duì)其進(jìn)行防護(hù)。同時(shí)高壓連接器也應(yīng)標(biāo)識(shí)為橙色，起到警示作用，并且所選高壓連接器應(yīng)達(dá)到 IP67 防護(hù)等級(jí)。