摘 要

在全球能源与环境面临挑战的背景下，新能源汽车尤其是纯电动汽车得到了飞速的发展，而我国在纯电动汽车领域也有着很多技术难题等待攻克，本文主要是为纯电动汽车设计一款高压配电盒，包括其内部电路的设计及电子元件的布置、选型，和配电盒外形的设计，接口的布置和选型。保证所涉及的配电盒具有高压配电点、过电流保护、高压急断、预充电和绝缘检测等功能。本设计采用低压控制类继电器和主触点继电器分开控制的设计，可以有效避免因为低压电路与高压电路因继电器故障造成的接触，从而导致烧坏整车控制器等危害行车安全的事件发生。本设计中配电盒还有高压急断、电池漏电检测等功能，进一步的保证了行车的安全性。本设计说明书则详细叙述了所设计的高压配电盒的工作原理、结构特点和功能等。

关键词：纯电动汽车；高压配电盒；整车控制器

Abstract

Under the background of global energy and environmental challenges, new energy vehicles, especially pure electric vehicles got rapid development, and in the field of pure electric vehicles in China also has a lot of technical problems waiting for crack, this paper is designed for pure electric vehicles a high-voltage power distribution box, including the internal circuit design and layout, selection of electronic components, and power distribution box shape design, the arrangement and type selection of the interface. Ensure that involved in the distribution box with high voltage distribution points, over current protection, high voltage quick-break, charging and insulation testing, and other functions. This design USES the low voltage control relay and the design of the main contact relay control separately, can effectively avoid because of the low voltage circuit with high voltage circuit for relay contact failure, which can lead to burn out the vehicle controller etc., which endanger the safety of the traffic incident. In the design of the power distribution box and high voltage quick-break, battery leakage detection, and other functions, to further make sure the safety of driving. This design specification is described in detail the design of high voltage distribution box of the working principle, structure features and functions, etc.

Key Words：Blade Electric Vehicles；High voltage distribution box；Vehicle control unit

目录

第1章 绪论 1

1.1课题研究背景 1

1.2国内外研究现状及发展动态 1

1.3课题研究目的及意义 2

1.4本文所研究的内容及要完成的工作 2

第2章 整车控制器和高压配电盒的工作原理 4

2.1 整车控制器简介 4

2.2 高压配电盒共用及工作原理 4

2.2.1 高压配电盒的功能要求 4

2.2.2 高压配电盒的工作原理 4

第3章 高压配电盒的设计方案确定 5

3.1 高压配电盒的总体方案设计 5

3.2 高压配电盒工作流程设计 5

3.3 高压配电盒的各功能描述及实现 6

3.3.1 高压配电功能 6

3.3.2 高压急断功能 7

3.3.3 过电流保护功能 7

3.3.4 预充电功能 7

3.3.5 漏电检测功能 7

第4章 高压配电盒集成方案与内部短路设计及控制 8

4.1 配电盒集成配电方案设计 8

4.2 配电盒电路设计及说明 9

4.2.1 低压控制类继电器控制系统 10

4.2.2 高压继电器控制系统及过电流保护系统 11

4.4 配电盒外形三维设计及接口布置 12

4.5 高压配电盒的控制策略 13

第5章 结论与展望 14

5.1 全文总结 15

5.2 展望 15

参考文献 15

致 谢 16

第1章 绪论

1.1课题研究背景

随着近年来全球的资源和环境问题日益突出，且人们的环保意识越来越强，尤其是我国人口集中的大中型城市，空气污染形势严峻，而作为耗能排污大户的汽车行业，节能减排的责任不可推卸，为了顺应发展趋势和国家政策，各大汽车企业不断加快新能源汽车的研发与生产，而纯电动车作为新能源汽车领域的重要组成部分，随着纯电动汽车逐渐进入人们的生活和纯电动客车在共交通领域的快速发展推广，其运行的安全性和可靠性的重视程度越来越高，对技术的要求也变得更高。而高压配电盒作为纯电动汽车高电压系统的重要组成部分，也是所有纯电动汽车高压电大电流的分配单元，将电动汽车的储能单元和用电器连接在一起，是整车高压用电管理调配的核心部件，其配电的功能，应急安全保护功能，充断电等功能都直接影响着电动汽车的整车安全性和可靠性^[1]。

因此，设计一款结构简单、效率高、体积小而且稳定高效的实现高压配电、过电流保护、预充电和漏电检测等重要功能的高压配电器，这对纯电动汽车的发展和普及有着重要的意义和推动作用。

1.2国内外研究现状及发展动态

首先，作为传统汽车工业大国的美国和欧洲各国，其各国政府都大力发展本国的电动汽车产业，包括资助汽车生产厂家和电池生产厂家，大力补贴购买电动汽车的消费者，其中美国政府还提出了更为严格的汽车排放和燃油经济性的标准，这些政策都大力推动者本国的纯电动汽车的研发设计和生产。其中最具有代表性的就是美国的特斯拉公司生产的纯电动汽车，以Model S为例，其百公里加速时间已经达到9s，最高车速180km/h，最大转矩达到126Nm，和性能优良的纯电动汽车的已经不相上下。这一切都说明了这些汽车大国在传统汽车技术领先的情况下并没有故步自封，而是大力发展新能源技术，而且很多关键领域的核心技术已经相当成熟。

反观我国的新能源汽车领域，在加入世贸组织以来，我国的汽车行业得到了爆发式的发展，如2013年我国的汽车产销量突破了2000万辆，但是大而不强，自主研发和自主的核心技术领域仍是我国汽车行业的巨大问题。近两年来，我国各大车企、各大科研院所和各大高校在纯电动汽车领域都投入了巨大的研发力量，可以说也都取得了很多科研成果，其中，作为我国纯电动汽车的领军企业比亚迪就是比较成功的代表，其推出的产品也经受住了市场的检验，但是纵观我国的整体水平，与国外的先进水平还是有很大的差距^[2]。