3.1.3 高压电气系统设计规范
1.高压插接器选型方法
纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车都需有一套完整的高压连接系统，该系统中往往都应用大量的高压插接器，它是影响安全性能的关键因素。下面主要从安全防护、高压互锁（HVL）、耐温几个方面介绍。
（1）安全防护 插接器的安全防护主要指电气性能满足设计要求，如绝缘、耐压、电气间隙、爬电距离、防呆、防触指（端子周围加绝缘材料，高出端子或者端子加塑料帽）设计等符合规定要求，见表3-2。
表3-2 安全防护要求
按照整车的技术要求，进行有针对性的选型，同时在选型时需要注意防呆设计，其目的就是防止操作人员误插插接器。
（2）高压互锁（HVIL）高压互锁（HVIL）是通过使用电气信号，确认高压系统连接的完整性。
设计高压插接器时，需考虑插拔过程中的高压安全保护。如断开时，HVIL首先断开，然后后断开高压端子，而接合时则相反。
（3）耐温 插接器温度超过规定使用限值时会因发热降低安全特性，甚至失效损坏。热失效严重时可使线束烧毁，且将导致绝缘材料产生化学分解，降低绝缘性能，严重时有可能出现插接器正、负极柱间因绝缘材质热熔而击穿短路的现象。
2.熔断器选型方法
高压回路中都会针对负载单独配置熔断器，以避免短路引起的负载损坏及电路火灾。
以电动压缩机熔断器为例，简要介绍如何选型：
通常整车确定电压平台后（额定电压为250V），电动压缩机的负载功率也已经确定（额定功率为2500W），这时计算出额定电流为（2500/250）A=10A，注意此时不可选用10A的熔断器，否则将很容易烧坏，原因如下：
式中，Ib为可允许的最大连续负载电流；In为额定电流；Kt为温度校正因数；Ke为热传导校正因数；Kv为冷却校正因数；Kf为频率校正因数；Kb为壳体校正因数。
Kt为温度校正因数，对于电动汽车，一般环境温度最高可达60℃，可取Kt=0.8，如图3-14所示。
Ke为热传导校正因数，以Ib=10A为例，根据应用经验，一般选用横截面积为2.5mm2左右的铜排，按照此铜排选用，计算可得出铜排电流密度为10A/2.5mm2=4A/mm2，与参照值1.3A/mm2的比值为1.3/4=32.5%，得Ke=0.7，如图3-15所示。
图3-14 温度校正因数与环境温度的关系
图3-15 热传导校正因数与电密比值的关系
Kv为冷却校正因数，一般方案要求是液冷，流速要求是不小于5m/s，所以Kv=1.25，如图3-16所示。
Kf为频率校正系数，由于此系统为直流电压特性，频率校正系数可取常数1.0，如图3-17所示。
Kb为熔断器壳体校正因数，对于陶瓷壳体，此系数取1.0，对于三聚氰胺壳体，取0.9。
最终计算得In=［10/（0.8×0.7×1.25×1×1）］A=14A，最后再根据产品手册选取15A或20A。
图3-16 冷却校正因数与流速的关系
图3-17 频率校正因数与频率的关系
3.继电器选型方法
简单地说，继电器就是一种输入端施加一定的电信号，其输出端接通或断开需要控制电路的开关。
高压电气系统中的继电器一般分为三种，分别是主继电器、预充继电器、辅助继电器，下面分别介绍各自的选型规则。
（1）主继电器 要求继电器的额定电流不小于负载额定电流的1.25倍即可，一般采用的是1.5倍。
（2）预充继电器 预充继电器的作用是防止主继电器在接通时两端存在巨大压差而产生一个脉冲大电流，避免主继电器因此而产生粘连问题。
预充继电器是与预充电阻同时存在的，同时要求预充时间一般在500ms以内，通过计算可以得出预充电阻的阻值在50~150Ω之间，而乘用车电池的最高电压在450V以内，则预充回路的电流在3~9A的范围内，最终预充继电器的选型规格为10~15A/750V。
（3）辅助继电器 电池包加热、电除霜、空调等控制辅助继电器选型需要特别注意，由于这类负载都需要带载切断，在选型时留有的余量要大一些。一般起动电流为额定电流的4~5倍，断开电流为额定电流的0.5~0.8倍，继电器的额定电流一般为3倍及以上负载额定电流。
最后，当接触器的额定电流确定以后，再考虑工作电压、短路电流、接通及切断寿命、温度环境、线圈控制等方面的问题。