Princípios de projeto de sistemas elétricos de alta tensão para veículos elétricos de novas energias

Update:04-08-2016

1. Análise de segurança do sistema elétrico de veículo elétrico puro

O sistema elétrico de um carro elétrico puro inclui principalmente um sistema elétrico de baixa tensão, um sistema elétrico de alta tensão e um sistema de rede de informações de comunicação CAN.

1. O sistema elétrico de baixa tensão utiliza um sistema de alimentação de 12 V. Além de alimentar aparelhos elétricos convencionais de baixa tensão, como sistemas de iluminação, sistemas de entretenimento e limpadores de pára-brisa, também fornece controladores de veículos, sistemas de gerenciamento de bateria, controladores de motor e conversores DC/DC. E a fonte de alimentação do circuito de controle de acessórios de alta tensão, como aparelhos de ar condicionado elétricos;

2. Os sistemas elétricos de alta tensão incluem principalmente baterias de energia, sistemas de acionamento elétrico, conversores de tensão CC / CC, condicionadores de ar elétricos, aquecedores elétricos, sistemas de carregamento integrados, sistemas de carregamento externos e sistemas de gerenciamento de segurança de energia de alta tensão. ;

3. O sistema de rede CAN bus é usado para realizar a comunicação mútua entre o controlador do veículo e o controlador do motor, bem como as unidades de controle, como sistema de gerenciamento de bateria, sistema de gerenciamento de segurança elétrica de alta tensão, ar condicionado elétrico, carregador de veículo e equipamentos de carregamento não veiculares.

Os níveis de tensão e corrente dos veículos elétricos puros são relativamente altos. A tensão de alimentação é geralmente de 300 a 400 V (CC) e a corrente pode atingir várias centenas de amperes em um instante. A magnitude da tensão segura que o corpo humano pode suportar depende da corrente permitida pelo corpo humano e da resistência do corpo humano. Pesquisas relevantes mostram que a resistência do corpo humano está geralmente entre 1.000 e 3.000 Ω. A resistência da pele humana está relacionada ao estado da pele. Pode atingir dezenas de milhares de ohms em condições secas, limpas e não destrutivas. No entanto, a resistência da pele molhada, especialmente durante a operação, pode cair abaixo de 1.000 Ω. Como a tensão de segurança da China é principalmente de 36 V, é aproximadamente equivalente ao caso da corrente permitida do corpo humano de 30 mA e da resistência do corpo humano de 1.200 Ω. Portanto, a tensão de quaisquer duas partes energizadas do carro elétrico acessíveis ao corpo humano deve ser inferior a 36 V. De acordo com os requisitos das normas elétricas internacionais, o limite de segurança da corrente que o corpo humano não sente é de 2 mA . Isto exige que quando o corpo humano toca diretamente qualquer parte do sistema elétrico, a corrente que flui através do corpo humano seja inferior a 2 mA antes que o isolamento do veículo seja considerado qualificado.

Portanto, durante o desenvolvimento de veículos eléctricos puros, deve ser dada especial atenção ao isolamento do sistema eléctrico, e o projecto deve estar estritamente de acordo com as normas nacionais relevantes de veículos eléctricos para garantir que a resistência de isolamento possa satisfazer os requisitos de segurança pessoal. e que a resistência de isolamento seja superior a 100 Ω/V.

2. Visão geral do projeto de segurança do sistema elétrico de alta tensão de veículos elétricos

Em comparação com os carros tradicionais, os veículos elétricos puros usam baterias de alta capacidade e alta tensão, motores de alta tensão e sistemas de controle de acionamento elétrico, e usam um grande número de acessórios de alta tensão, como condicionadores de ar elétricos, aquecedores elétricos PTC e Conversor DC / DC, etc. Os problemas ocultos de segurança de alta tensão e os problemas de lesões elétricas de alta tensão causados ​​por ele são completamente diferentes daqueles dos veículos a gasolina tradicionais.

De acordo com a estrutura especial e a complexidade do circuito dos veículos elétricos puros, e considerando a segurança de alta tensão dos veículos elétricos puros, é necessário realizar um planejamento e projeto seguros e razoáveis ​​e o monitoramento necessário do sistema elétrico de alta tensão. Isto é necessário para a operação segura de veículos elétricos. Garantia.

Os níveis de tensão e corrente dos veículos elétricos puros são relativamente altos. A tensão de alimentação é geralmente de 300 a 400 V (CC) e a corrente pode atingir várias centenas de amperes em um instante. A magnitude da tensão segura que o corpo humano pode suportar depende da corrente permitida pelo corpo humano e da resistência do corpo humano. Pesquisas relevantes mostram que a resistência do corpo humano está geralmente entre 1.000 e 3.000 Ω. A resistência da pele humana está relacionada ao estado da pele. Pode atingir dezenas de milhares de ohms em condições secas, limpas e não destrutivas. No entanto, a resistência da pele molhada, especialmente durante a operação, pode cair abaixo de 1.000 Ω. Como a tensão de segurança da China é principalmente de 36 V, é aproximadamente equivalente ao caso da corrente permitida do corpo humano de 30 mA e da resistência do corpo humano de 1.200 Ω. Portanto, a tensão de quaisquer duas partes energizadas do carro elétrico acessíveis ao corpo humano deve ser inferior a 36 V. De acordo com os requisitos das normas elétricas internacionais, o limite de segurança da corrente que o corpo humano não sente é de 2 mA . Isto exige que quando o corpo humano toca diretamente qualquer parte do sistema elétrico, a corrente que flui através do corpo humano seja inferior a 2 mA antes que o isolamento do veículo seja considerado qualificado.

Portanto, durante o desenvolvimento de veículos eléctricos puros, deve ser dada especial atenção ao isolamento do sistema eléctrico, e o projecto deve estar estritamente de acordo com as normas nacionais relevantes de veículos eléctricos para garantir que a resistência de isolamento possa satisfazer os requisitos de segurança pessoal. e que a resistência de isolamento seja superior a 100 Ω/V.

3. Visão geral do projeto de segurança do sistema elétrico de alta tensão para veículos elétricos

Em comparação com os carros tradicionais, os veículos elétricos puros usam baterias de alta capacidade e alta tensão, motores de alta tensão e sistemas de controle de acionamento elétrico e usam um grande número de acessórios de alta tensão, como condicionadores de ar elétricos, aquecedores elétricos PTC e Conversor DC, etc. Os problemas ocultos de segurança de alta tensão e os problemas de lesões elétricas de alta tensão causados ​​por ele são completamente diferentes daqueles dos veículos a gasolina tradicionais.

De acordo com a estrutura especial e a complexidade do circuito dos veículos elétricos puros, e considerando a segurança de alta tensão dos veículos elétricos puros, é necessário realizar um planejamento e projeto seguros e razoáveis ​​e o monitoramento necessário do sistema elétrico de alta tensão. Isto é necessário para a operação segura de veículos elétricos. Garantia.