1.2.8 高壓電系統性能設計

1.沖放電過程中的功率平衡

（1）高壓線束的限制 在進行電動汽車車型設計時，需考慮以下用電/充電設備的高壓線束設計：動力蓄電池的母線、電機的母線和直流（DC）充電高壓線束。

高壓線束的線徑限制了其能夠傳遞的電流，一般汽車用高壓線束載流量見表1-16。

（2）高壓用電器的功率平衡 所有高壓用電器的能量均來源于動力蓄電池，為了保證所有用電器能夠正常工作，要求動力蓄電池的輸出功率（峰值和持續）應大于或等于所有用電器的工作功率之和（峰值和持續）。在給定的電壓平臺下，動力蓄電池的輸出功率主要受高壓線束的限制。故而在選取高壓線束的線徑時，要考慮車輛的動力性要求。圖1-45所示為某電動汽車的功率平衡圖。

（3）低壓用電器的功率平衡 在設計DC-DC變換器時要考慮所有低壓用電器的峰值功率需求，但是對車輛進行動力性和經濟性試驗時，很多用電器是不工作的，即使是工作的用電器，也運行在額定功率或限制功率狀態。表1-17所列為某車型在環境溫度（25℃）、轉轂試驗臺上運行時的低壓用電器清單。

低壓用電器的能量來源于12V蓄電池，而12V蓄電池中的能量是通過DC-DC變換器從動力蓄電池中轉換得來的。

2.充放電過程中的效率優化

（1）充電方式 純電動汽車有交流充電和直流充電兩種充電方式。連接方式有以下三種：

1）連接方式A。將電動汽車和交流電網連接時，使用和電動汽車永久連接在一起的充電電纜和供電插頭，其中電纜組件也是車輛的一部分，如圖1-46所示。

2）連接方式B。將電動汽車和交流電網連接時，使用帶有車輛插頭和供電插頭的獨立的活動電纜組件，其中可拆卸電纜組件不是車輛或者充電設備的一部分，如圖1-47所示。

3）連接方式C。將電動汽車和交流電網連接時，使用了和供電設備永久連接在一起的充電電纜和車輛插頭，其中電纜組件也是車輛的一部分，如圖1-48所示。

國家標準GB/T 18386—2017《電動汽車 能量消耗率和續駛里程 試驗方法》，對于EV車型的充電方式有如下要求：采用交流充電方式時電量測量設備應安裝于車輛插頭和供電設備之間；如果車輛僅有直流充電方式，則電量測量設備應安裝于車輛插頭和電網之間。

（2）整體充放電過程中的效率研究 交流充電過程中，主要的充放電效率損失來源于車載充電器（OBC）（含充電插頭），以及動力蓄電池內部銅排、接插件等的內阻損失。一般交流充電的整體效率在90%左右。圖1-49所示為交流充電示意圖。

直流充電過程中，主要的充放電效率損失來源于直流充電樁（冷卻系統功耗），以及充電接口、動力電池充電母線、內部銅排、接插件等的內阻損失。圖1-50所示為直流充電示意圖。

根據試驗統計數據，直流快充方式因電網充電樁的效率損失，整體效率約為85%～95%。表1-18所列為國內某檢測機構試驗實測的部分車型充放電效率數據。