新能源汽车PDU（高压配电盒）结构设计

知识点：配电盒

PDU（高压配电盒）结构复杂、功能齐全，作为新能源汽车产业中重要一环，本期小优就来重点为大家介绍PDU结构设计要点。

PDU功能介绍

高压配电盒简称配电盒，英文简称PDU（Power Distribution Unit），新能源车高压系统解决方案中的高压电源分配单元。通过母排及线束将高压元器件电连接，为新能源汽车高压系统提供充放电控制、高压部件上电控制、电路过载短路保护、高压采样、低压控制等功能等，保护和监控高压系统的运行。

PDU也能够集成BMS主控、充电模块、DC模块、  PTC控制模块等功能，与传统PDU相比多了整车功能模块，功能上更加集成化,结构上更复杂，具有水冷或是风冷等散热结构。PDU配置灵活，可以根据客户要求进行定制开发，能够满足不同客户不同车型需求。

BDU(Battery Disconnect Unit )电池包断路单元，专为电池包内部设计，也是配电盒的一种。目前PDU都是根据车厂需求定制，因此收集客户需求及客户整车电气性能很重要。

市场上的各类PDU:

结构造型设计

电气原理图：

 

一、总体要求

1、和客户初步沟通，客户会根据产品应用场景（大巴车，公交车，乘用车，物流车），年需求量，初步给出选用下列外壳类型：塑胶，钣金，铝压铸等三种外壳材料，塑胶外壳一般用在BDU上。

2、当客户提出需求时，PDU电气原理图已经绘制好，大致外形尺寸已经给出，此时客户会和PDU厂商进一步确认电气件选型，连接器选型。

3、内部器件要求：装配便利；维护方便；所有的电气件，PCB板都要很方便的维护。

4、防护等级：IP67。

二、外壳设计

1、钣金外壳

材质：冷轧板SPCC，铝板AL6061 OR AL5052，不锈钢SUS304，SUS316，不锈钢不好加工，一般不选；

表面处理：喷粉，户外粉体，外壳喷粉后盐雾测试48小时不生锈

板厚：SPCC1.5-2.0mm;AL6061 1.5-2.0mm;SUS304：1.0-1.5mm

2、压铸铝外壳

材质：ACD12

表面处理：喷砂样机，喷细沙，银色或黑色，盐雾测试48小时不生锈

板厚：4.0mm左右

3、塑胶外壳

材质：硬质塑料：PC,PA

表面处理：烤漆

板厚：4.0mm左右

三、搭铁设计（配电盒安装孔位部件）

1、钣金外壳

板厚3mm左右，满焊；

2、压铸铝外壳

厚度5mm左右，和壳体压铸一体成型；

3、搭铁孔

一般是腰型孔，大小根据客户螺丝大小决定，大多选用M5或M6螺丝固定配电盒。

四、铜排设计（配电盒安装孔位部件）

1、根据铜排载流量速算设计

2、根据下表查询载流量：

估算法:

单条铜母排载流量=宽度(mm) X 厚度系数

双母排载流量=宽度(mm) X 厚度系数 X 1.5(经验系数)

铜排和铝排也可以按平方数来,通常铜应该按5-8A/平方,铝应该按3-5A/平方

 常用铜排的载流量计算方法：

　　40℃时铜排载流量=排宽*厚度系数

　　排宽(mm)；厚度系数为：母排12厚时为20；10厚时为18；依次为:[12-20，10-18，8-16，6-14，5-13，4-12]。

双层铜排[40℃]=1.56-1.58单层铜排[40℃]（根据截面大小定）

3层铜排[40℃]=2单层铜排[40℃]

4层铜排[40℃]=单层铜排[40℃]*2.45(不推荐此类选择,最好用异形母排替代)

　　铜排[40℃]=铜排[25℃]*0.85

　　铝排[40℃]=铜排[40℃]/1.3

　　例如求TMY100*10载流量为：

　　单层：100*18=1800(A)[查手册为1860A]；

    双层：2(TMY100*10)的载流量为：1860*1.58=2940(A)；[查手册为2942A]；

　　三层：3(TMY100*10)的载流量为：1860*2＝3720(A)[查手册为3780A]

以上所有计算均精确到与手册数据相当接近。

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