Konstruktionsprinzipien elektrischer Hochspannungssysteme für Elektrofahrzeuge mit neuer Energie

1. Sicherheitsanalyse des elektrischen Systems eines reinen Elektrofahrzeugs

Das elektrische System eines reinen Elektroautos umfasst hauptsächlich ein elektrisches Niederspannungssystem, ein elektrisches Hochspannungssystem und ein CAN-Kommunikationsinformationsnetzwerksystem.

1. Das Niederspannungs-Bordnetz nutzt ein 12-V-Stromversorgungssystem. Neben der Stromversorgung herkömmlicher Niederspannungs-Elektrogeräte wie Beleuchtungssysteme, Unterhaltungssysteme und Scheibenwischer werden auch Fahrzeugsteuerungen, Batteriemanagementsysteme, Motorsteuerungen und DC/DC-Wandler bereitgestellt. Und die Stromversorgung des Steuerkreises von Hochspannungszubehör wie elektrischen Klimaanlagen;

2. Elektrische Hochspannungssysteme umfassen hauptsächlich Leistungsbatterien, elektrische Antriebssysteme, DC/DC-Spannungswandler, elektrische Klimaanlagen, elektrische Heizungen, Bordladesysteme, Off-Board-Ladesysteme und Hochspannungs-Sicherheitsmanagementsysteme ;

3. Das CAN-Bus-Netzwerksystem wird verwendet, um die gegenseitige Kommunikation zwischen der Fahrzeugsteuerung und der Motorsteuerung sowie den Steuergeräten wie dem Batteriemanagementsystem, dem Hochspannungs-Sicherheitsmanagementsystem, der elektrischen Klimaanlage und dem Fahrzeugladegerät zu realisieren und Nicht-Fahrzeug-Ladegeräte.

Die Spannungs- und Stromwerte reiner Elektrofahrzeuge sind relativ hoch. Die Netzspannung beträgt im Allgemeinen 300 bis 400 V (Gleichstrom) und der Strom kann im Handumdrehen mehrere hundert Ampere erreichen. Die Größe der sicheren Spannung, der der menschliche Körper standhalten kann, hängt von der Stromstärke ab, die der menschliche Körper zulässt, und vom Widerstand des menschlichen Körpers. Relevante Untersuchungen zeigen, dass der Widerstand des menschlichen Körpers im Allgemeinen zwischen 1.000 und 3.000 Ω liegt. Der Widerstand der menschlichen Haut hängt vom Zustand der Haut ab. Unter trockenen, sauberen und zerstörungsfreien Bedingungen kann es Zehntausende Ohm erreichen. Allerdings kann der Widerstand nasser Haut, insbesondere im Betrieb, unter 1.000 Ω sinken. Da die Sicherheitsspannung in China größtenteils 36 V beträgt, entspricht sie in etwa dem zulässigen Strom für den menschlichen Körper von 30 mA und dem Widerstand des menschlichen Körpers von 1.200 Ω. Daher muss die Spannung von zwei beliebigen stromführenden Teilen des Elektroautos, die für den menschlichen Körper zugänglich sind, weniger als 36 V betragen. Gemäß den Anforderungen internationaler Elektronormen beträgt die Sicherheitsschwelle des Stroms, den der menschliche Körper nicht spürt, 2 mA . Dies erfordert, dass bei direkter Berührung des menschlichen Körpers mit irgendeinem Teil des elektrischen Systems der durch den menschlichen Körper fließende Strom weniger als 2 mA betragen sollte, bevor die Fahrzeugisolierung als qualifiziert gilt.

Daher sollte bei der Entwicklung reiner Elektrofahrzeuge besonderes Augenmerk auf die Isolierung des elektrischen Systems gelegt werden und die Konstruktion strikt den einschlägigen nationalen Normen für Elektrofahrzeuge entsprechen, um sicherzustellen, dass der Isolationswiderstand den Anforderungen an die persönliche Sicherheit gerecht wird und dass der Isolationswiderstand größer als 100 Ω/V ist.