常见电动汽车的高压配电系统的安装位置、构成

（1）比亚迪e6

比亚迪e6 高压配电箱安装在动力电池后部，拆开后排座椅可以看到高压配电箱，如下图所示。

高压配电箱完成整车高压配电的同时还在车载充电器的配合下将充电电流导入动力电池，实现为动力电池充电。

比亚迪e6 高压配电系统

高压配电箱内部安装有熔断器和接触器，外围连接至各高压系统。高压配电箱外围连接图以及内部结构如下图 所示。

比亚迪e6 高压配电箱外围连接

比亚迪e6 高压配电箱内部结构

（2）比亚迪e5

比亚迪e5 高压配电系统集成在高压电控总成内。高压电控总成安装在前机舱内部。高压电控总成集成双向交流逆变式电机控制模块、车载充电模块、DC/DC转换器模块、高压配电模块和漏电传感器等。

北汽新能源

（1）北汽EV200、EV160

北汽EV200 电动汽车高压配电系统以高压控制盒为核心，完成动力电池电源的输出及分配，实现对支路用电器的保护及切断。北汽EV200 高压控制盒安装在前机舱内，同时前机舱内还安装有电机控制器、DC/DC、车载充电机等高压部件，如下图所示。

高压控制盒安装位置

高压控制盒外围插接件由快充插接器、低压控制插接器、高压附件插接器、动力电池插接器和电机控制器插接器组成，如下图所示。

高压控制盒外围插接器

高压控制盒内部由4 个熔断器、PTC 控制板和快充继电器组成。4 个熔断器分别保护PTC 电路、电动空调压缩机电路、DC/DC 电路和车载充电机电路。高压控制盒内部结构如下图所示。

高压控制盒内部结构

（2）北汽EU260

北汽EU260 高压配电系统集成在PEU 内部。PEU 将电机控制器、车载充电机、DC/DC 和高压控制盒、快充继电器、熔断器、互锁电路等集成在一起，如下图所示。其中车载充电机和互锁电路在PEU 另一侧，图中无法看到。

北汽EU260 PEU 组成

PEU 内部有4 个高压熔断器，分别为充电机、PTC 加热器、电动空调压缩机、DC/DC 提供高压电并保护相关电路，如下图所示。

我们把比亚迪-秦车上的“砖头”功率继电器拆了，果然工业风十足

前言

今天拆解的是一款比亚迪新能源汽车中的功率继电器组件，其采用塑料外壳组装，内置熔断器和高压继电器，用于供电控制功能。组件外置接线柱和连接器，接线柱用于连接电池组的供电端子，连接器用于控制组件内部继电器的开关。下面充电头网就对这款功率继电器组件进行拆解，一起看看内部的构造。

比亚迪-秦功率继电器外观

这款功率继电器采用塑料外壳，造型是很规整的扁平长方体，前端有一根延伸而出的控制线缆。

顶面四端设有封装螺丝孔。

底部开孔用于穿过螺丝。

螺丝采用注塑铜螺母固定。

机身前端一览，左侧贴有印有比亚迪品牌的标签，右侧露出两块连接金属片，并使用螺丝和壳体固定。

线缆端子内部特写。

前端中心设有凸出定位板。

右侧金属接线柱螺丝特写。

机身一侧一览。

侧面靠近前端出设有一个定位凹槽。

另一侧一览。

功率继电器后方壳体上也设计有一个定位凹槽。

实测功率继电器机身长度为161.02mm。

宽度为110.83mm。

厚度为38.12mm。

接线长度约为13CM。

功率继电器拿在手上的大小直观感受。

另外测得其净重约为1042g。

比亚迪-秦功率继电器拆解

拧下固定螺丝，在壳体内部是熔断器和继电器。

继电器和熔断器通过金属片连接，螺丝固定。

壳体内部固定铜螺丝特写。

继电器与熔断器采用金属片连接，螺栓固定。

右侧可以看到固定继电器外壳的螺栓。

固定继电器外壳的螺栓特写。

继电器与金属片之间采用内六角螺栓固定。

熔断器外壳采用螺丝固定。

底部可以看到固定继电器后盖的螺丝。

拧下固定螺丝取出内部熔断器和继电器。

保险丝为方管设计，型号为FS08H400。额定电压为直流800V，额定电流400A，保护类型为aR，分断能力为100KA。

继电器型号EVR200CPIS，触点容量为200A，线圈电压为12/24V直流，两侧设有固定孔，顶部为接线端子，标注正负极，左侧为线圈接线。

继电器后盖采用螺丝固定。

十字固定螺丝特写。

拧下底部的固定螺丝，拆下盖板，内部为灌胶设计，设有一小块PCB用于继电器线圈节能，减少发热。

从外壳内部取出继电器内部机构。

继电器线圈特写，焊接红黑导线连接，并缠绕玻璃丝布和高温胶带绝缘。

紫色陶瓷壳体特写，在壳体上粘贴磁铁用于磁吹灭弧。

另一侧也粘贴黑色磁铁。

继电器连接接线柱特写。

继电器腔体密封导管特写。

线圈和输入导线焊接连接到节能器小板上，焊点涂胶加固。

节能器小板正面焊接两颗MOS管和降压电路。

背面焊接一颗二极管和三颗TVS。

其中一颗PMOS来自AOS万代，型号AOD409，耐压60V，导阻32mΩ，采用TO252封装。

另一颗NMOS型号为AOD442，耐压60V，导阻16mΩ，采用TO252封装。

一颗降压转换器来自TI德州仪器，型号TPS54140，芯片内置开关管，具有极低的静态电流和关断电流，开关频率100KHz到2.5MHz可编程，具备外部时钟同步，具备欠压保护以及PG输出。

4.7μH降压电感特写。

续流肖特基二极管特写，规格为1A 60V。

输出防反接二极管型号相同。

全部拆解一览，来张全家福。

充电头网拆解总结

比亚迪这款功率继电器由熔断器和高压继电器组成，用于供电控制。组件外置连接器用于连接其他器件，还引出一条控制线用于继电器控制。拆解发现内部继电器和熔断器通过连接片连接，并使用螺栓固定。继电器采用陶瓷腔体，配有磁铁进行磁吹灭弧。继电器线圈配有节能器，降低继电器线圈温升。

比亚迪二合一的集成熔断器

通过将预充电阻集成到熔断器内，可以大幅减少预充电阻和熔断器单独存在时所占据的空间、质量，同时也减少了装配工艺，提高生产效率。

1、预充电阻与熔断器

这两个零件几乎是每个电池包里面标配的产品，预充电阻主要用在对电池包进行充电的预充回路。

预充电防护，也叫上电防瞬态冲击，这是因为动力电池回路在整车端存在大量的容性负载，如果直接闭合动力电池系统的主正/主负继电器，那就会因为外部容性负载形成大电流瞬态冲击，可能会对整个回路造成严重的损坏。

所以，需要增加预充回路，利用回路中预充电阻的高阻值，将整个充电初期的电流降下来。

熔断器则比较好理解，在回路出现短路或过载的情况下，熔断器会熔断，以保护电路和相关的元器件 。

预充电阻与熔断器分别位于不同的回路中，一般的设计方案这是两个单独存在的零件，并且串联在不同的电路中。比如海豹中的熔断器、预充电阻如下所示。

▲图 比亚迪海豹熔断器与预充电阻

这种分离式的设计不仅增加了对电池包内空间体积的占用，也增加了零部件的重量和成本。

2、二合一的设计

因此，如果能将二者合一，集成为一个零件，将对整个电池包的集成效率带来进一步的提高。

这也正是比亚迪想要做的事，比亚迪从2021年起，先后在全球主要国家布局了这个专利。

▲图 比亚迪二合一集成熔断器构成

从结构外形上看，专利披露的这个集成件与海豹中的熔断器是非常相似的，我们最初以为海豹中是不是已经上了这个产品，后来拆开后发现海豹中目前采用的仍是传统的技术。比亚迪的这个集成，最大的变化在于它构建了一个内、外壳体结构，然后在内外壳体形成间隙腔内布置电阻丝。

然后，预充电阻与熔体不会同时工作，而是依次工作：

电流经“第一导电端子33?预充电阻20?压接端子50”的电流路径而流经集成熔断器，当预充回路断开，高压回路导通时，电流通过“第一导电端子33?熔体10?第二导电端子34”的电流路径而流经集成熔断器。

这里可以看出，导电端子33是预充电阻和熔体工作时都会利用的一个端子，这样可以更好地精简结构。

熔体在收容腔内的设计与常规的熔断器类似，比如熔体周围会被相关的填充物包围，填充物具有良好且稳定的物理和化学特性，通过填充物能够有效提供热传递，使得在高压回路过流分断时填充物能够吸收电弧能量，以增强集成熔断器的灭弧能力。

另外，内壳体既起到对熔体进行封装的作用，同时还起到对预充电阻进行散热的功能。因为内壳体的体积比单独设置预充电阻时的散热部件的体积更大，因此，相当于增加了预充电阻的散热面积，提高了预充电阻的散热性能，有利于更好地将预充电阻的热量散发出去。同时，由于内壳体的体积增大，因此，环绕设置其上的预充电阻的长度和圈数增加，功率增大，使得预充电阻能够承受的电压进一步增大，从而进一步提高预充电阻的使用效果。

比亚迪的这个二合一设计，是典型的结构层面上的集成，并没有把其中一个零件完全去掉，换句说，还没有到达功能层面的集成（如特斯拉的包内不再具有预充电阻，包内的预充功能被整车上的其他零部件集成掉了），但这种渐进式的技术迭代相对于一般的企业来说更具可操作性，也比较容易实现。