新能源汽车高压配电盒及高压配电演变过程

lichengwan

之前文章，介绍了小三电系统的OBC (On Board Charger，车载充电器)，小二计划写两篇文章，把DC/DC变换器和PDU(Power Distribution Unit，高压配电盒)，做个介绍；

我们生活里，每个小区都有配电柜，每个家庭都有配电箱，都是负责配电和用电安全；

今天介绍的高压配电盒原理是一样的；

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高压配电盒概览

我们还是老习惯，从产品/系统角度先看高压配电盒的参数及在新能源汽车的作用



产品特性：

电流分配方式：1进5出（带保险丝）带高压线束

输入：电池

输出：电机，加热，空调，DC-DC，OBC

工作温度：-40℃-85℃

额定电压：345.6VDC

额定电流：200A MAX（50mm?）负载：2.5-4mm?

耐压要求：2500VAC,1min,3mA

绝缘要求：1000VDC,500MΩ

防护等级：IP67，IPX9K

材料：ADC12压铸壳体，T2紫铜导电材料

盐雾：≥48H

互锁：有

重量：5KG

可以看到产品特性描述，主要是电气方面和结构材料方面的





图片来源 百度文库

PDU，高压配电箱，如上图蓝色框，保障系统动力电能的传输，是动力电池与各高压设备的电源和信号传递的桥梁，并随时检测整个高压系统的绝缘故障、断路故障、接地故障及高压故障等，简化的电气连接图如下



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高压连线的演进路线

公众号<大地接仙>，看到了针对北汽新能源纯电动乘用车动力总成的发展，里面展示了不同时间的高压电气之间的设计，PDU在演进过程也是有大变化，小二整理如下，版权归原作者。

EV150首款，2012， 分立系统， 排满整个前舱，单芯连接器为主(接线会多)


EV150 2014款，分立系统，采用多芯塑胶连接器，接线更加干净


EV160 2015款，分立系统，继续优化接线，不改架构，基本到极致了


2015年，北汽开始推大集成策略，MCU,OBC,PTC,PDU,DC-DC等集成，统称PEU；
EU260，2017款，集中式 PEU，降低线束，减少安装工时，大幅降低汽车动力总成本；


EC180,2017款，集中式 PEU



可以看到，通过多个高压电器单元的整合，减少线束，提升空间利用率，降低成本，这就是大家说的三电合一，多电合一，或八电合一(后续会专门介绍下)



图片来自英飞凌官网

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PDU里面的控制器

经过梳理可以看到，最开始的PDU，只是电器的开关及保护，里面的接触器和继电器是需要低压控制，小二理解是通过VCU(Vechile Control Unit)的信号接过来；

高压配电盒位于发动机舱靠近驾驶室侧。(如下几张图片转自学而为科技)











图片来自英飞凌官网

随着进一步的集成，PDU由内部的ECU负责管理，通过CAN总线和外部进行通信；如下图，PDU里面集成了不同的ECU，由PDU内部的Body ECU对继电器/接触开关等进行控制



图片来自英飞凌官网