新能源电动汽车高压电气系统设计原则

一、纯电动汽车电气系统安全分析

纯电动汽车的电气系统主要包括低压电气系统、高压电气系统和CAN通信信息网络系统。

1、低压电气系统采用12V供电系统。除了为照明系统、娱乐系统、雨刮器等常规低压电器供电外，它还提供车辆控制器、电池管理系统、电机控制器和DC/DC转换器。以及电动空调等高压配件的控制电路电源；

2、高压电气系统主要包括动力电池组、电驱动系统、DC/DC电压变换器、电动空调、电暖器、车载充电系统、非车载充电系统、高压电力安全管理系统等;

3、采用CAN总线网络系统，实现整车控制器与电机控制器以及电池管理系统、高压电安全管理系统、电动空调、车载充电机等控制单元的相互通讯和非车载充电设备。

纯电动汽车的电压和电流水平都比较高。电源电压一般为300～400伏（直流），瞬间电流可达数百安培。人体所能承受的安全电压的大小取决于人体允许的电流和人体的电阻。有关研究表明，人体电阻一般在1 000～3 000 Ω之间。人体皮肤抵抗力与皮肤状态有关。在干燥、清洁和无损的条件下，它可以达到数万欧姆。然而，潮湿皮肤的电阻，尤其是在操作时，可能会降至 1 000 Ω 以下。因为我国的安全电压多为36V，大致相当于人体允许电流30mA，人体电阻1200Ω的情况。因此，人体可触及的电动车任意两个带电部分的电压必须小于36V。根据国际电工标准要求，人体感觉不到电流的安全阈值为2mA .这就要求当人体直接接触电气系统的任何部分时，流过人体的电流应小于2毫安才可认为车辆绝缘合格。

因此，纯电动汽车在开发过程中，应特别考虑电气系统的绝缘问题，严格按照电动汽车相关国家标准进行设计，确保绝缘电阻能满足人身安全要求。绝缘电阻大于 100 Ω / V。