動(dòng)力電池高壓電氣設(shè)計(jì)規(guī)范

1、設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)規(guī)范制定：日期審核：日期會(huì)簽：日期批準(zhǔn)：日期分發(fā)部門及份數(shù):文件變更記錄修訂序號(hào)生效日期變更前敘述變更后敘述修改人設(shè)計(jì)規(guī)范.目的為建立健全公司技術(shù)資料，總結(jié)和完善設(shè)計(jì)開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，指導(dǎo)和規(guī)范設(shè)計(jì)人員工作標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，提高產(chǎn)品 開發(fā)質(zhì)量和競爭力，建立動(dòng)力電池高壓電氣設(shè)計(jì)規(guī)范，為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品快速準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)和評(píng)估提供依據(jù)。.適用范圍適用于汽車類（HEV、PHEV、BEV、EBUS等）鋰離子電池包內(nèi)高壓電氣設(shè)計(jì)及測試。.職責(zé)與權(quán)限電池系統(tǒng)開發(fā)部：負(fù)責(zé)該規(guī)范的編寫和更新。品質(zhì)保證部：負(fù)責(zé)規(guī)范的受控、發(fā)行和管理。.術(shù)語和定義額定電流：額定電流是指，用電設(shè)備在額定電壓下，按照額定功率運(yùn)行時(shí)的電流，是電

2、氣設(shè)備長期連續(xù)工作 時(shí)允許的電流。峰值電流：最大荷載時(shí)的電流值浪涌電流：指電源接通瞬間，流入電源設(shè)備的峰值電流。擊穿電壓：使電介質(zhì)擊穿的電壓絕緣電阻：絕緣物在規(guī)定條件下的直流電阻，加直流電壓于電介質(zhì)，經(jīng)過一定時(shí)間極化過程結(jié)束后，流過電 介質(zhì)的泄漏電流對(duì)應(yīng)的電阻稱絕緣電阻。耐壓：樣品不會(huì)發(fā)生擊穿、閃絡(luò)時(shí)施加在樣品兩端的電壓等電位：在一個(gè)帶電線路中如果選定兩個(gè)測試點(diǎn)，測得它們之間沒有電壓即沒有電勢差，則我們就認(rèn)定這兩 個(gè)測試點(diǎn)是等電勢的，它們之間也是沒有阻值的。X電容：X電容接在輸入線兩端用來消除差模干擾Y電容：Y電容接在輸入線和地線之間，用來消除共模干擾過流保護(hù)：當(dāng)電流超過預(yù)定最大值時(shí)，使保護(hù)裝

3、置動(dòng)作的一種保護(hù)方式。短路保護(hù)：對(duì)供電系統(tǒng)中不等電位的導(dǎo)體在電氣上短接產(chǎn)生的短路故障進(jìn)行的保護(hù)。.模組/系統(tǒng)設(shè)計(jì)電氣要求電氣間隙和爬電距離1、正常使用無電解液泄漏風(fēng)險(xiǎn)的，電氣間隙和爬電距離應(yīng)滿足GB/T16935.1的要求，常用電壓平臺(tái)如下：電壓平臺(tái)材料組別污染等級(jí)海拔高度電氣間隙爬電距離450VI 600 CTI32000m2.06.3II 4000CTI 60037.1IIIa 175 CTI 40038IIIb 100 CTI 1753750VI 600 CTI32.510 (9)II 400 CTI 600311 (9.6)IIIa 175 CTI 400312.5 (10.2)III

4、b 100 CTI 1753不適用1000VI 600 CTI33.012.5 (10.2)II 400 CTI 600314 (11.2)IIIa 175 CTI 400316 (12.8)IIIb 100 CTI 1753不適用設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)規(guī)范2、如有電解液泄漏可能的，爬電距離應(yīng)滿足：帶電端子間：爬電距離大于 0.25U+5mmU:最大工作電壓帶電端子與可導(dǎo)電外殼間：爬電距離大于0.125U+5mmU:最大工作電壓電氣間隙大于2.5mm晅明.1可導(dǎo)電表面.”一連接端子蓄電池摸塊.誓電池也或動(dòng)力蓄電池人3-爬電距離4電氣間源.絕緣電阻模組/系統(tǒng)的總正/總負(fù)對(duì)可導(dǎo)電外殼或布置在不導(dǎo)電外殼表面電

5、極的絕緣電阻在達(dá)到露點(diǎn)的測試條件下應(yīng)滿足大于100歐姆/V,在干燥情況下應(yīng)至少滿足1M歐姆/V.jd.耐壓模組/系統(tǒng)的總正/總負(fù)對(duì)可導(dǎo)電外殼或布置在不導(dǎo)電外殼表面電極施加2U+1000V 50-60HZ的交流電壓，持續(xù)時(shí)間1min,期間不發(fā)生擊穿或電弧現(xiàn)象且漏電流應(yīng)小于0.1mA。設(shè)計(jì)規(guī)范.高壓連接.過流能力銅母排/母線的安全載流量為5-8A/mm2鋁母排的安全載流量為3-5 A/mm2。根據(jù)系統(tǒng)/模組額定電流，計(jì)算母排的過流面積，母排厚度一般不要超過5mm母排的連接極耳與母排、母排與母排連接要求兩者的穩(wěn)定搭接面積不低于母排的過流面積。1焊接螺栓壓緊面積不低于母排的過流面積，如圖2防護(hù)模組和系

6、統(tǒng)的外殼防護(hù)應(yīng)滿足 GB/T18384.3 6.6的要求，連接部分滿足 GB4208中IPXXB要求， 即連接部分需防止手指侵入。等電位模組/系統(tǒng)所有可導(dǎo)電結(jié)構(gòu)件均要可靠連接至電平臺(tái)，任意間距2.5m的兩點(diǎn)間阻抗小于0.1歐姆,用于等電位的導(dǎo)體需滿足以下要求：導(dǎo)體為銅時(shí)應(yīng)滿足下表中的橫截面積要求導(dǎo)體不為銅時(shí)，應(yīng)滿足銅導(dǎo)體相應(yīng)的載流量連接至等電位的導(dǎo)體12T值應(yīng)大于用于系統(tǒng)保護(hù)裝置的12T值載流量不小于模組/系統(tǒng)的短路保護(hù) 電流。高壓電纜/母排截面S mm2等電位導(dǎo)體最小板截面mm2S444 16S16S 350.5*S設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)規(guī)范等電位點(diǎn)緊固件不可噴漆且在壽命期內(nèi)不可松動(dòng)或銹蝕Y電容高低壓

7、隔離高壓銅排/低壓線束需分開排布，并保證 200mm以上空間距離，避免線纜交叉布置和長距離平行 走線。如果高壓線束與低壓線束有交叉，需成90度布置。如無法分開排布，需增加屏蔽層，屏蔽層的阻值小于100m歐并連接至電平臺(tái)。短路保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置短路保護(hù)裝置，短路保護(hù)裝置應(yīng)盡可能布置于系統(tǒng)中間位置，同時(shí)不能跨接BMS采樣芯片中間，短路保護(hù)裝置的選型參見 6.電氣件選型要求。6.電氣件選型要求常用電氣件：A.高壓繼電器：高壓繼電器：是一種電控制器件，是當(dāng)輸入量（激勵(lì)量）的變化達(dá)到規(guī)定要求時(shí)，在電氣輸出電路中使被控 量發(fā)生預(yù)定的階躍變化的一種電器。常用品牌有：松下，TE, LS, YM宏發(fā)，國立，比亞迪；

8、B.高壓熔斷器高壓熔斷器：是指當(dāng)電流超過規(guī)定值時(shí)，以本身產(chǎn)生的熱量使熔體熔斷，斷開電路的一種電器。常用品牌有：巴斯曼，梅爾森，西聯(lián)， SOC,太平洋精工；C.預(yù)充電阻預(yù)充電阻：是指在上電初期用電阻限制向電容充電的電流防止，充電電流過大，對(duì)電源，整流原件造成沖擊，保護(hù)器件和電路。常用品牌有：TT, TE,彩源，百亨D.電流傳感器電流傳感器：是一種檢測裝置，能感受到被測電流的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為 符合一定標(biāo)準(zhǔn)需要的電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等 要求。常用品牌有：LAM , Preh或BMS廠家適配E.低壓接插件設(shè)計(jì)規(guī)范

9、接插件：也叫連接器。國內(nèi)也稱作接頭和插座，一般是指電器接插件。即連接兩個(gè)有源器件的器件，傳輸電流或信號(hào)。常用品牌有：TE, JAE, JST, KET, DELPHI,MOLEX選型原則：A高壓繼電器：.繼電器、銅排、線纜的過流能力要高于工況要求，一般按1.3-1.5倍選型，應(yīng)充分考慮峰值電流大小及持續(xù)時(shí)間；.空間允許的條件下各個(gè)繼電器間距一般不小于10mm,由于空間或其他條件限制，間距也不可小于5mm;.繼電器安裝和電連接螺栓規(guī)格及扭力值必須按照相應(yīng)型號(hào)規(guī)格書要求執(zhí)行，無實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證時(shí)不允許更改；.繼電器高壓端連接如使用連接器，無實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證時(shí)必須使用規(guī)格書指定型號(hào)；.選型時(shí)要考慮高壓盒內(nèi)溫度，一般

10、要求穩(wěn)定后各器件的最高部位溫度不高于85 C ;.注意電氣件的規(guī)格參數(shù)，電流、電壓等參數(shù)不可超額定數(shù)值；.不同規(guī)格繼電器的控制電流值是不同的，對(duì)于200A及以上規(guī)格，線圈接通瞬間的電流值比較大，可達(dá)到3-4A,選用時(shí)需與BMS相關(guān)人員確認(rèn)是否可以滿足要求；.繼電器布置時(shí)首先考慮豎直布置，如必須放倒布置，要避免高壓觸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向與行車方向一致；B.高壓熔斷器：.熔斷器的額定電壓不低于電池系統(tǒng)各種工況下的最高電壓，一般至少1.3倍安全系數(shù).首選螺栓連接式，盡可能不選用卡簧安裝式.選擇電流規(guī)格時(shí)必須要考慮電器啟動(dòng)，斷開以及正常工作時(shí)沖擊電流的大小，持續(xù)時(shí)間以及頻率.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要預(yù)留維修口，方便更換C.

11、預(yù)充電阻：.預(yù)充電阻計(jì)算公式：式中： TOC o 1-5 h z Vc 為電容兩端電壓，VE為電池兩端電壓，VT為預(yù)充電時(shí)間，msC為電容值，R為預(yù)充電阻預(yù)充電時(shí)間一般根據(jù)整車系統(tǒng)要求輸入，根據(jù)上述公式即可計(jì)算出預(yù)充電電阻Ro設(shè)計(jì)規(guī)范.預(yù)充電阻安裝結(jié)構(gòu)：至少要2個(gè)固定點(diǎn)，使用陶瓷預(yù)充電阻時(shí)盡量不要設(shè)計(jì)開槽形式安裝，.預(yù)充電阻是發(fā)熱元件，相應(yīng)位置應(yīng)使用耐熱材料，并適當(dāng)布置散熱結(jié)構(gòu)，.主正繼電器，預(yù)充繼電器，預(yù)充電阻這3個(gè)器件因要串并聯(lián)連接，要相鄰布置D.電流傳感器：.電流傳感器的最大量程一定要大于系統(tǒng)的最高電壓；.電流傳感器信號(hào)線或 CAN線與動(dòng)力線盡可能分開布置；.分流器是發(fā)熱元件，相應(yīng)位置應(yīng)

12、使用耐熱材料，并布置散熱結(jié)構(gòu)，對(duì)熱源敏感元件盡量遠(yuǎn)離布置;.分流器使用時(shí)電流采集點(diǎn)應(yīng)注意方向，與符合BMS采集策略；.流程圖無.參考標(biāo)準(zhǔn)GB/T14486-2008 MT5-A一般公差標(biāo)準(zhǔn)QC/T 518汽車用螺紋緊固件擰緊扭矩規(guī)范GBT 18384.1-2001電動(dòng)汽車 安全要求 第1部分： 車載儲(chǔ)能裝置GBT 18384.2-2001電動(dòng)汽車 安全要求 第2部分：功能安全和故障防護(hù)GBT 18384.3-2001電動(dòng)汽車 安全要求 第3部分：人員觸電防護(hù)GBZ 18333.1-2001電動(dòng)道路車輛用鋰離子蓄電池QC/T 743-2006 電動(dòng)汽車用鋰離子蓄電池QC/T 707車用中央電氣接線盒技術(shù)條件QC/T 695汽車通用繼電器QC/T 420汽車用熔斷器QC/T 413汽車電氣設(shè)備基本技術(shù)條件GB/T 2423.1 電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程試驗(yàn)GB/T 2423.2 電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程試驗(yàn)GB/T 2423.10 電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程試驗(yàn)GB/T 24