Principi projektiranja visokonaponskih električnih sustava za nova energetska električna vozila

Update:04-08-2016

1. Sigurnosna analiza električnog sustava čisto električnog vozila

Električni sustav čistog električnog automobila uglavnom uključuje niskonaponski električni sustav, visokonaponski električni sustav i komunikacijski informacijski mrežni sustav CAN.

1. Niskonaponski električni sustav koristi sustav napajanja od 12 V. Uz napajanje konvencionalnih niskonaponskih električnih uređaja kao što su sustavi rasvjete, sustavi za zabavu i brisači, također osigurava kontrolere za vozila, sustave za upravljanje baterijama, kontrolere motora i DC/DC pretvarače. I napajanje upravljačkog kruga visokonaponskih dodataka kao što su električni klima uređaji;

2. Visokonaponski električni sustavi uglavnom uključuju baterije, električne pogonske sustave, DC/DC pretvarače napona, električne klima-uređaje, električne grijače, ugrađene sustave punjenja, izvanpločane sustave punjenja i visokonaponske sustave upravljanja sigurnošću napajanja ;

3. Mrežni sustav CAN sabirnice koristi se za ostvarivanje međusobne komunikacije između kontrolera vozila i kontrolera motora, kao i upravljačkih jedinica kao što su sustav upravljanja baterijom, sustav upravljanja visokonaponskom električnom sigurnošću, električni klima uređaj, punjač vozila i oprema za punjenje izvan vozila.

Razine napona i struje čisto električnih vozila relativno su visoke. Napon napajanja je općenito 300 do 400 V (DC), a struja može doseći nekoliko stotina ampera u trenutku. Veličina sigurnog napona koju ljudsko tijelo može podnijeti ovisi o struji koju dopušta ljudsko tijelo i otporu ljudskog tijela. Relevantna istraživanja pokazuju da je otpor ljudskog tijela općenito između 1 000 i 3 000 Ω. Otpor ljudske kože povezan je sa stanjem kože. Može doseći desetke tisuća oma u suhim, čistim i nedestruktivnim uvjetima. Međutim, otpor mokre kože, osobito tijekom rada, može pasti ispod 1 000 Ω. Budući da je sigurnosni napon u Kini uglavnom 36 V, on je otprilike ekvivalentan slučaju dopuštene struje ljudskog tijela od 30 mA i otpora ljudskog tijela od 1 200 Ω. Stoga napon bilo koja dva dijela električnog automobila pod naponom koji su dostupni ljudskom tijelu mora biti manji od 36 V. Prema zahtjevima međunarodnih električnih standarda, sigurnosni prag struje koju ljudsko tijelo ne osjeća je 2 mA . To zahtijeva da kada ljudsko tijelo izravno dodirne bilo koji dio električnog sustava, struja koja teče kroz ljudsko tijelo treba biti manja od 2 mA prije nego što se izolacija vozila smatra kvalificiranom.

Stoga, tijekom razvoja čisto električnih vozila, posebnu pozornost treba posvetiti izolaciji električnog sustava, a dizajn bi trebao biti strogo u skladu s relevantnim nacionalnim standardima električnih vozila kako bi se osiguralo da izolacijski otpor može zadovoljiti zahtjeve osobne sigurnosti i da je izolacijski otpor veći od 100 Ω/V.

2. Pregled sigurnosnog dizajna visokonaponskog električnog sustava električnog vozila

U usporedbi s tradicionalnim automobilima, čisto električna vozila koriste baterije velikog kapaciteta, visokog napona, visokonaponske motore i sustave upravljanja električnim pogonom te koriste veliki broj visokonaponskih dodataka kao što su električni klima uređaji, PTC električni grijači i DC/DC pretvarač, itd. Skriveni sigurnosni problemi visokog napona i problemi ozljeda uzrokovanih električnim naponom potpuno su drugačiji od onih kod tradicionalnih benzinskih vozila.

U skladu s posebnom strukturom i složenošću strujnog kruga čisto električnih vozila, te s obzirom na visokonaponsku sigurnost čisto električnih vozila, potrebno je provesti sigurno i razumno planiranje i projektiranje te potrebno praćenje visokonaponskog električnog sustava. To je neophodno za siguran rad električnih vozila. Jamčiti.

Razine napona i struje čisto električnih vozila relativno su visoke. Napon napajanja je općenito 300 do 400 V (DC), a struja može doseći nekoliko stotina ampera u trenutku. Veličina sigurnog napona koju ljudsko tijelo može podnijeti ovisi o struji koju dopušta ljudsko tijelo i otporu ljudskog tijela. Relevantna istraživanja pokazuju da je otpor ljudskog tijela općenito između 1 000 i 3 000 Ω. Otpor ljudske kože povezan je sa stanjem kože. Može doseći desetke tisuća oma u suhim, čistim i nedestruktivnim uvjetima. Međutim, otpor mokre kože, osobito tijekom rada, može pasti ispod 1 000 Ω. Budući da je sigurnosni napon u Kini uglavnom 36 V, on je otprilike ekvivalentan slučaju dopuštene struje ljudskog tijela od 30 mA i otpora ljudskog tijela od 1 200 Ω. Stoga napon bilo koja dva dijela električnog automobila pod naponom koji su dostupni ljudskom tijelu mora biti manji od 36 V. Prema zahtjevima međunarodnih električnih standarda, sigurnosni prag struje koju ljudsko tijelo ne osjeća je 2 mA . To zahtijeva da kada ljudsko tijelo izravno dodirne bilo koji dio električnog sustava, struja koja teče kroz ljudsko tijelo treba biti manja od 2 mA prije nego što se izolacija vozila smatra kvalificiranom.

Stoga, tijekom razvoja čisto električnih vozila, posebnu pozornost treba posvetiti izolaciji električnog sustava, a dizajn bi trebao biti strogo u skladu s relevantnim nacionalnim standardima električnih vozila kako bi se osiguralo da izolacijski otpor može zadovoljiti zahtjeve osobne sigurnosti i da je otpor izolacije veći od 100 Ω/V.

3. Pregled sigurnosnog dizajna visokonaponskog električnog sustava za električna vozila

U usporedbi s tradicionalnim automobilima, čisto električna vozila koriste baterije velikog kapaciteta, visokog napona, visokonaponske motore i sustave upravljanja električnim pogonom te koriste veliki broj visokonaponskih dodataka kao što su električni klima uređaji, PTC električni grijači i Istosmjerni pretvarač, itd. Skriveni sigurnosni problemi visokog napona i problemi ozljeda uzrokovanih strujom visokog napona potpuno su drugačiji od onih kod tradicionalnih benzinskih vozila.

U skladu s posebnom strukturom i složenošću strujnog kruga čisto električnih vozila, te uzimajući u obzir visokonaponsku sigurnost čisto električnih vozila, potrebno je provesti sigurno i razumno planiranje i projektiranje te potrebno praćenje visokonaponskog električnog sustava. To je neophodno za siguran rad električnih vozila. Jamstvo.