1.2.8 高压电系统性能设计

1.冲放电过程中的功率平衡

（1）高压线束的限制 在进行电动汽车车型设计时，需考虑以下用电/充电设备的高压线束设计：动力蓄电池的母线、电机的母线和直流（DC）充电高压线束。

高压线束的线径限制了其能够传递的电流，一般汽车用高压线束载流量见表1-16。

（2）高压用电器的功率平衡 所有高压用电器的能量均来源于动力蓄电池，为了保证所有用电器能够正常工作，要求动力蓄电池的输出功率（峰值和持续）应大于或等于所有用电器的工作功率之和（峰值和持续）。在给定的电压平台下，动力蓄电池的输出功率主要受高压线束的限制。故而在选取高压线束的线径时，要考虑车辆的动力性要求。图1-45所示为某电动汽车的功率平衡图。

（3）低压用电器的功率平衡 在设计DC-DC变换器时要考虑所有低压用电器的峰值功率需求，但是对车辆进行动力性和经济性试验时，很多用电器是不工作的，即使是工作的用电器，也运行在额定功率或限制功率状态。表1-17所列为某车型在环境温度（25℃）、转毂试验台上运行时的低压用电器清单。

低压用电器的能量来源于12V蓄电池，而12V蓄电池中的能量是通过DC-DC变换器从动力蓄电池中转换得来的。

2.充放电过程中的效率优化

（1）充电方式 纯电动汽车有交流充电和直流充电两种充电方式。连接方式有以下三种：

1）连接方式A。将电动汽车和交流电网连接时，使用和电动汽车永久连接在一起的充电电缆和供电插头，其中电缆组件也是车辆的一部分，如图1-46所示。

2）连接方式B。将电动汽车和交流电网连接时，使用带有车辆插头和供电插头的独立的活动电缆组件，其中可拆卸电缆组件不是车辆或者充电设备的一部分，如图1-47所示。

3）连接方式C。将电动汽车和交流电网连接时，使用了和供电设备永久连接在一起的充电电缆和车辆插头，其中电缆组件也是车辆的一部分，如图1-48所示。

国家标准GB/T 18386—2017《电动汽车 能量消耗率和续驶里程 试验方法》，对于EV车型的充电方式有如下要求：采用交流充电方式时电量测量设备应安装于车辆插头和供电设备之间；如果车辆仅有直流充电方式，则电量测量设备应安装于车辆插头和电网之间。

（2）整体充放电过程中的效率研究 交流充电过程中，主要的充放电效率损失来源于车载充电器（OBC）（含充电插头），以及动力蓄电池内部铜排、接插件等的内阻损失。一般交流充电的整体效率在90%左右。图1-49所示为交流充电示意图。

直流充电过程中，主要的充放电效率损失来源于直流充电桩（冷却系统功耗），以及充电接口、动力电池充电母线、内部铜排、接插件等的内阻损失。图1-50所示为直流充电示意图。

根据试验统计数据，直流快充方式因电网充电桩的效率损失，整体效率约为85%～95%。表1-18所列为国内某检测机构试验实测的部分车型充放电效率数据。