高壓用電設(shè)備安全要求：
(1)控制電源開(kāi)關(guān)關(guān)閉后，外引線和插頭處無(wú)高壓余電。
(2)儲(chǔ)存高壓電能部件：高壓電容、電池等，必需通過(guò)外接接觸器隔離引出。即關(guān)閉鑰匙開(kāi)關(guān)后無(wú)高壓漏電可能。
(3)配備高可靠的短路過(guò)載保護(hù)電路。杜絕高壓電源短路。
(4)儲(chǔ)存電能部件必需防水設(shè)計(jì)。
(5)儲(chǔ)電部件防水和密封是矛盾的！但是在野外工作的汽車(chē)決不可使用室內(nèi)高壓電器。大雨和水淹是無(wú)法避免的！
注意高壓線纜的破皮打火危險(xiǎn)。高壓線纜采用雙層護(hù)套。采用橙色外皮，明顯區(qū)分低壓線纜。高壓線纜遠(yuǎn)比低壓風(fēng)險(xiǎn)大！
氫氣系統(tǒng)頂置設(shè)計(jì)及防振松設(shè)計(jì)。
加裝漏電檢測(cè)器。
生產(chǎn)、維修和使用人員的重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)高壓安全培訓(xùn)。
避免維修人員現(xiàn)場(chǎng)打開(kāi)部件箱體檢修。

傳統(tǒng)汽車(chē)電壓一般12V24V,無(wú)觸電危險(xiǎn)。高壓電動(dòng)汽車(chē)就有本質(zhì)區(qū)別。所以要特別強(qiáng)調(diào)，高壓安全問(wèn)題！

電力機(jī)車(chē)的接觸人群專(zhuān)業(yè)化高，而汽車(chē)有可能開(kāi)車(chē)的人去摸！甚至旁人摸電！

談及新能源汽車(chē)，人們談?wù)撟疃嗟氖且?lsquo;三電’(電機(jī)、電池和電控)技術(shù)和成本等諸多要素上的突破。而實(shí)際應(yīng)用中，還有一個(gè)非常重要的零部件系統(tǒng)——高壓電氣系統(tǒng)。”這是德?tīng)柛Ｅ煽穗娮?電氣架構(gòu)系統(tǒng)亞太區(qū)總工程師李茗在日前上海慕尼黑電子展上汽車(chē)電子論壇主題演講的開(kāi)場(chǎng)白。高壓電氣系統(tǒng)究竟給新能源汽車(chē)帶來(lái)什么樣的挑戰(zhàn)，德?tīng)柛Ｅ煽穗娮?電氣架構(gòu)又有怎樣的解決方案。作為德?tīng)柛Ｅ煽艘幻Y深的總工程師，李茗在論壇上和論壇后做了詳細(xì)的解讀。

高壓電氣系統(tǒng)的挑戰(zhàn)

高壓電氣系統(tǒng)的作用是把燃料電池、動(dòng)力電子元器件、零部件，以及電機(jī)等全部連在一起。與傳統(tǒng)燃料汽車(chē)相比，新能源車(chē)從輕度混合、中度混合、全混合，到全電動(dòng)車(chē)發(fā)展的進(jìn)程中，電壓也逐級(jí)升高，需要解決諸多問(wèn)題。

微混模式(啟/停系統(tǒng))，一般都是用12V的電池(有些用14V)。相對(duì)于傳統(tǒng)車(chē)，主要變化是交流電機(jī)的應(yīng)用。而交流系統(tǒng)的引入帶來(lái)的最大問(wèn)題就是電磁干擾。從前的低壓系統(tǒng)都是直流系統(tǒng)，電磁干擾問(wèn)題并不顯著，而現(xiàn)在有了大電流交流的應(yīng)用，電磁屏蔽(抗電磁干擾)就變成了一個(gè)非常重要的課題。

中混模式的新能源汽車(chē)，最大的不同是高壓電池包的引入，電壓達(dá)到120V，甚至更高到144V，而提供給交流電機(jī)的電流通常在100A-150A之間，這給整個(gè)高壓電氣回路帶來(lái)挑戰(zhàn)。除了同樣要解決交流電機(jī)的抗干擾問(wèn)題外，還需要解決高壓線束帶來(lái)的安全隱患問(wèn)題。這是因?yàn)?，電池包通常在?chē)的后部，而交流電機(jī)卻在汽車(chē)的前部，這就需要高壓系統(tǒng)穿過(guò)整輛車(chē)。傳統(tǒng)的低壓結(jié)束可以從車(chē)的內(nèi)部穿過(guò)，高壓線束如果也從車(chē)內(nèi)穿過(guò)，會(huì)帶來(lái)相當(dāng)大的安全隱患。因此，高壓線束需要從車(chē)的外部穿過(guò)，而這又對(duì)高壓電氣系統(tǒng)的機(jī)械防護(hù)提出了新的課題。

全混合動(dòng)力汽車(chē)與插電式混合動(dòng)力汽車(chē)的技術(shù)類(lèi)型相似，電池電壓在288V-360V之間，電機(jī)的功率也通常從10多kW上升到25kW以上，最高可能到40多kW-60kW。在這種高電壓大功率下，電流高達(dá)250A甚至300A。通常這樣等級(jí)的電流，只有在工業(yè)場(chǎng)合大功率用電設(shè)備才會(huì)應(yīng)用，現(xiàn)在要應(yīng)用在汽車(chē)上，對(duì)汽車(chē)的空間和載重量提出了新挑戰(zhàn)。

高壓線束的挑戰(zhàn)

高壓電氣系統(tǒng)涉及到的零部件包括高壓線束、接插件和動(dòng)力配電系統(tǒng)。而插電式混合動(dòng)力汽車(chē)和全電動(dòng)車(chē)還涉及到充電系統(tǒng)，這些都是高壓電氣系統(tǒng)的范疇。新能源車(chē)高壓電氣系統(tǒng)所面臨的挑戰(zhàn)是通過(guò)這些零部件來(lái)逐一解決。

首先是線束。線束電流的升級(jí)意味著線束直徑必須非常粗，這對(duì)布線走向以及電磁干擾及屏蔽就變得非常重要。因此，線束機(jī)械防護(hù)非常重要，因?yàn)殡妱?dòng)汽車(chē)的高壓線束通常是布局在車(chē)外。如此粗的高壓線束要在最小的空間布置，還要考慮到它的防護(hù)性和抗干擾，這需要有新的解決方案。另外還要考慮的因素是這些線束所處的高振動(dòng)環(huán)境。線束在振動(dòng)的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生磨損，因此對(duì)于線束質(zhì)量而言，如何優(yōu)化布置方案和抗疲勞設(shè)計(jì)都是新的挑戰(zhàn)。

應(yīng)對(duì)上述挑戰(zhàn)，目前有兩種方法，一種是現(xiàn)在國(guó)內(nèi)普遍使用的技術(shù)，即將線束置于塑料線槽內(nèi)。其特點(diǎn)是成本低，缺點(diǎn)是它要求的空間比較大，對(duì)線束也不能起到很好的保護(hù)作用。另一種技術(shù)是日本和美國(guó)的汽車(chē)公司常用的彎管技術(shù)。即用輕質(zhì)金屬管作保護(hù)，將線束從金屬管內(nèi)穿進(jìn)去，然后把裝有線束的金屬管一起彎成與底盤(pán)走勢(shì)相同布局的形狀。線束通常是柔性部件，用了這種技術(shù)后便高壓線束變成剛性部件了，就如同機(jī)械零部件。這種彎管技術(shù)易于安裝，機(jī)械保護(hù)性能優(yōu)于塑料線槽。

德?tīng)柛Ｔ诰€束方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)發(fā)了相對(duì)應(yīng)的技術(shù)。如上述的彎管技術(shù)，目前只有為數(shù)不多的幾家供應(yīng)商掌握。另外德?tīng)柛Ｔ诒容^局促的前艙大功率高壓線的布置上，可以運(yùn)用模擬仿真技術(shù)，來(lái)優(yōu)化設(shè)置，達(dá)到減少線束疲勞的目的。

連接器的挑戰(zhàn)

電氣系統(tǒng)的故障報(bào)修占整車(chē)故障報(bào)修的比例較高，由于連接器是整個(gè)高壓電氣回路中最薄弱的一個(gè)環(huán)節(jié)，其出現(xiàn)故障的幾率也是最高。因此，對(duì)于高壓系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，連接器的質(zhì)量尤其重要。這就對(duì)高壓連接器提出了很多較高要求。第一是安全性，第二是持久性和耐用性。

高壓連接器對(duì)安全性最基本的考慮是：第一，比如帶電的觸頭的設(shè)計(jì)必須有保護(hù)，使人手不容易碰觸到；第二，如何保證在接插件插拔的時(shí)候是不帶電操作；第三，在帶電的極點(diǎn)之間必須保持一個(gè)安全距離，因?yàn)閼?yīng)用環(huán)境可能比較潮濕并且有灰塵，甚至灰塵里面可能含有一些導(dǎo)電物體，如果沒(méi)有一個(gè)安全的距離，就會(huì)導(dǎo)致短路故障，這都是一些設(shè)計(jì)原理。除此之外，實(shí)用性、便利性，連接件尺寸以及其成本等都是零部件開(kāi)發(fā)商必須要考慮的。德?tīng)柛Ｍㄟ^(guò)多年的積累，開(kāi)發(fā)了很多類(lèi)連接器產(chǎn)品，涵蓋了從電池包應(yīng)用，電機(jī)，和各種高壓用電器的連接。

“高壓用戶(hù)”的多樣化需求

在混合動(dòng)力汽車(chē)中，由于運(yùn)用了高壓電，車(chē)內(nèi)的電力產(chǎn)品如電機(jī)、空調(diào)等可以變得很小。傳統(tǒng)汽車(chē)上的空調(diào)是由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的，而對(duì)于混合動(dòng)力或電動(dòng)車(chē)來(lái)說(shuō)，不一定有發(fā)動(dòng)機(jī)，此時(shí)汽車(chē)空調(diào)通常選用電動(dòng)空調(diào)，所以就有了第一個(gè)“高壓用戶(hù)”。第二個(gè)高壓用戶(hù)是電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向。在傳統(tǒng)汽車(chē)上，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)往往采用12V的系統(tǒng)，當(dāng)混合動(dòng)力的電動(dòng)車(chē)有了高壓系統(tǒng)時(shí)則應(yīng)該借助高壓電力將電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)做得更小更便宜。

還有一類(lèi)是加熱器，如電動(dòng)加熱器、助力轉(zhuǎn)向泵等，可以派生出很多高壓電器產(chǎn)品，這就意味著從后部電池出來(lái)的高壓回路到了前艙后需要分流，因?yàn)橛胁煌挠秒娖?，自然?dǎo)致了對(duì)高壓配電盒的需要。同樣，如何保證這些產(chǎn)品的安全性，電磁干擾及屏蔽也是需要解決的問(wèn)題。因此，對(duì)高壓配電盒的密封保護(hù)，對(duì)電路性能的保護(hù)等都有很高的要求?？紤]到上述設(shè)計(jì)的要求，高壓配電盒產(chǎn)品往往比較笨重。德?tīng)柛Ｕ谂c業(yè)內(nèi)同行積極研究如何使用一些代用材料或者新型的技術(shù)，來(lái)進(jìn)一步減少高壓配電盒的體積和重量。

此外，電氣系統(tǒng)的集成技術(shù)也是很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，這也是德?tīng)柛５奶亻L(zhǎng)。德?tīng)柛ＯＭl(fā)揮在傳統(tǒng)汽車(chē)和電動(dòng)汽車(chē)方面的系統(tǒng)集成能力，協(xié)助主機(jī)廠打造世界領(lǐng)先的混合動(dòng)力汽車(chē)和電動(dòng)汽車(chē)。