Principy návrhu vysokonapěťových elektrických systémů pro nová energetická elektrická vozidla

Update:04-08-2016

1. Bezpečnostní analýza elektrického systému čistě elektrického vozidla

Elektrický systém čistého elektromobilu zahrnuje především nízkonapěťovou elektrickou soustavu, vysokonapěťovou elektrickou soustavu a komunikační informační síť CAN.

1. Nízkonapěťový elektrický systém využívá 12V napájecí systém. Kromě napájení konvenčních nízkonapěťových elektrických spotřebičů, jako jsou osvětlovací systémy, zábavní systémy a stěrače, poskytuje také ovladače vozidel, systémy řízení baterií, ovladače motoru a DC/DC měniče. A napájení řídicího obvodu vysokonapěťového příslušenství, jako jsou elektrické klimatizace;

2. Vysokonapěťové elektrické systémy zahrnují hlavně napájecí bateriové sady, elektrické pohonné systémy, DC/DC měniče napětí, elektrické klimatizační jednotky, elektrické ohřívače, palubní nabíjecí systémy, externí nabíjecí systémy a vysokonapěťové bezpečnostní systémy řízení ;

3. Síťový systém sběrnice CAN se používá k realizaci vzájemné komunikace mezi ovladačem vozidla a ovladačem motoru, stejně jako řídicími jednotkami, jako je systém řízení baterie, systém řízení vysokonapěťové elektrické bezpečnosti, elektrická klimatizace, nabíječka vozidla a nabíjecí zařízení mimo vozidla.

Úroveň napětí a proudu čistých elektrických vozidel je poměrně vysoká. Napájecí napětí je obecně 300 až 400 V (DC) a proud může dosáhnout několika stovek ampérů v okamžiku. Velikost bezpečného napětí, které lidské tělo vydrží, závisí na proudu, který lidské tělo dovoluje, a na odporu lidského těla. Relevantní výzkumy ukazují, že odpor lidského těla je obecně mezi 1 000 a 3 000 Ω. Odolnost lidské kůže souvisí se stavem kůže. V suchých, čistých a nedestruktivních podmínkách může dosahovat desítek tisíc ohmů. Odpor vlhké pokožky, zejména za provozu, však může klesnout pod 1 000 Ω. Vzhledem k tomu, že bezpečnostní napětí v Číně je většinou 36 V, je to zhruba ekvivalentní přípustnému proudu lidského těla 30 mA a odporu lidského těla 1 200 Ω. Napětí libovolných dvou živých částí elektromobilu přístupných lidskému tělu proto musí být menší než 36 V. Podle požadavků mezinárodních elektrotechnických norem je bezpečnostní práh proudu, který lidské tělo necítí, 2 mA. . To vyžaduje, že když se lidské tělo přímo dotkne jakékoli části elektrického systému, proud protékající lidským tělem by měl být menší než 2 mA, než bude izolace vozidla považována za způsobilou.

Při vývoji čistě elektrických vozidel by proto měla být věnována zvláštní pozornost izolaci elektrického systému a konstrukce by měla být přísně v souladu s příslušnými národními normami elektrických vozidel, aby bylo zajištěno, že izolační odpor může splňovat požadavky na osobní bezpečnost. a že izolační odpor je větší než 100 Ω / V.

2. Přehled bezpečnostního návrhu vysokonapěťového elektrického systému elektromobilu

Ve srovnání s tradičními automobily používají čistě elektrická vozidla velkokapacitní vysokonapěťové napájecí baterie, vysokonapěťové motory a řídicí systémy elektrického pohonu a používají velké množství vysokonapěťového příslušenství, jako jsou elektrické klimatizace, elektrické ohřívače PTC a DC / DC měnič atd. Skryté bezpečnostní problémy s vysokým napětím a problémy s úrazem elektrickým proudem způsobené vysokým napětím jsou zcela odlišné od těch u tradičních benzínových vozidel.

Vzhledem ke speciální struktuře a složitosti obvodů čistě elektrických vozidel a s ohledem na vysokonapěťovou bezpečnost čistě elektrických vozidel je nutné provést bezpečné a rozumné plánování a návrh a nezbytné monitorování vysokonapěťového elektrického systému. To je nezbytné pro bezpečný provoz elektromobilů. Záruka.

Úroveň napětí a proudu čistých elektrických vozidel je poměrně vysoká. Napájecí napětí je obecně 300 až 400 V (DC) a proud může dosáhnout několika stovek ampérů v okamžiku. Velikost bezpečného napětí, které lidské tělo vydrží, závisí na proudu, který lidské tělo dovoluje, a na odporu lidského těla. Relevantní výzkumy ukazují, že odpor lidského těla je obecně mezi 1 000 a 3 000 Ω. Odolnost lidské kůže souvisí se stavem kůže. Za suchých, čistých a nedestruktivních podmínek může dosahovat desítek tisíc ohmů. Odpor vlhké pokožky, zejména za provozu, však může klesnout pod 1 000 Ω. Vzhledem k tomu, že bezpečnostní napětí v Číně je většinou 36 V, je to zhruba ekvivalentní přípustnému proudu lidského těla 30 mA a odporu lidského těla 1 200 Ω. Napětí libovolných dvou živých částí elektromobilu přístupných lidskému tělu proto musí být menší než 36 V. Podle požadavků mezinárodních elektrotechnických norem je bezpečnostní práh proudu, který lidské tělo necítí, 2 mA. . To vyžaduje, aby když se lidské tělo přímo dotýká jakékoli části elektrického systému, proud protékající lidským tělem by měl být menší než 2 mA, než bude izolace vozidla považována za způsobilou.

Při vývoji čistě elektrických vozidel by proto měla být věnována zvláštní pozornost izolaci elektrického systému a konstrukce by měla být přísně v souladu s příslušnými národními normami elektrických vozidel, aby bylo zajištěno, že izolační odpor může splňovat požadavky na osobní bezpečnost. a že izolační odpor je větší než 100 Ω / V.

3. Přehled bezpečnostního návrhu vysokonapěťové elektrické soustavy pro elektromobily

Ve srovnání s tradičními automobily používají čistě elektrická vozidla velkokapacitní vysokonapěťové napájecí baterie, vysokonapěťové motory a řídicí systémy elektrického pohonu a používají velké množství vysokonapěťového příslušenství, jako jsou elektrické klimatizace, elektrická topidla PTC a DC měnič atd. Skryté bezpečnostní problémy s vysokým napětím a problémy s úrazem elektrickým proudem způsobené vysokým napětím jsou zcela odlišné od problémů tradičních benzínových vozidel.

Vzhledem ke speciální struktuře a složitosti obvodů čistě elektrických vozidel a s ohledem na vysokonapěťovou bezpečnost čistě elektrických vozidel je nutné provést bezpečné a rozumné plánování a návrh a nezbytné monitorování vysokonapěťového elektrického systému. To je nezbytné pro bezpečný provoz elektromobilů. Záruka.