作为电池配电盒BDU的第一节,笔者主要从以下四个方面分享;
1、什么是BDU?关键元器件有哪些?
2、BDU需不需要壳体?
3、壳体的材质可以使哪些?
4、BDU壳体性能要求?
1、什么是BDU?BDU,电池包断路单元Battery Disconnect Unit或Battery Distribution Unit的缩写,有时也被称为电池配电单元。
这里面有2个解释,Disconnect的是意思是不连接,也就是通断的意思,主要是可以完成电池包电路的通和断;
而如果是Dstribution,即为分配含义。对照整车中常见的有PDU来说,应该按Distribution理解更到位!
PDU( Power Distribution Unit) 高压配电单元/高压配电盒:负责整车高压电能的分配、管理及安全保护。它将高压电池的高压直流电分配至电机控制器、车载充电机OBC、空调压缩机、PTC加热器、DC/DC控制器等关键部件。
从另一个角度来说,BDU放在电池包外就可以成为PDU,放电电池包内可以叫做BDU;整体的功能大同小异,都是分配电路,保证通断的功能;
因此,将其主要功能分为通断、预充、状态监测三个方面,其主要电气件可以归纳为以下几类:
电气件类别
核心部件
主要功能
核心开关与保护件
高压继电器(接触器)
电路的通断控制,包括主正继电器主负继电器预充继电器
熔断器(Fuse)
在发生过载或短路时快速熔断,作为最后一道防线切断故障电路,防止热失控。
电流检测与控制件
电流传感器(Current Sensor)
实时检测母线电流,为电池管理系统(BMS)进行电量估算(SOC/SOH)和过流保护提供数据。主要有霍尔传感器分流器两种技术路线。
预充电阻(Precharge Resistor)
与预充继电器串联,在车辆上电时限制冲击电流,保护高压回路中的容性负载(如电机控制器)免受瞬间大电流冲击。
电池管理单元(BMU/BMS)
部分BDU方案会集成电池管理系统的部分或全部功能,负责监控电池状态、控制继电器动作并执行故障诊断。
结构与连接件
铜排(Busbar)
作为高压大电流的通路载体,连接继电器、熔断器等元件,要求低电阻和高载流能力。
壳体(Shell/Enclosure)
提供结构支撑、电气绝缘和环境保护。安装在电池包内部时常用工程塑料壳体;安装在外部则需金属壳体以达到更高的防护等级(如IP67)。
高压连接器与线束
实现BDU内部及其与电池包、外部负载之间的电气连接。
-
电路通断控制:通过内部的主正继电器、主负继电器等,安全地接通或切断电池包与整车高压系统(如电机、空调、充电机等)的连接。
-
预充功能:车辆上电时,通过预充继电器和预充电阻限制电流,避免高压回路中的容性负载产生瞬间过大电流,保护主继电器和电路。
-
安全保护:集成熔断器(包括传统熔断器或更先进的“爆炸保险丝”Pyrofuse),在检测到严重过流或短路等故障时,能迅速切断电路,确保电池和车辆安全。
-
状态监测:部分BDU还集成电流传感器(如分流器),用于监测电池包的充放电电流,为电池管理系统估算电量提供关键数据。
以及必要的连接件,主要是铜排】铝排及线束:
高压用于高压主回路的联通,连接电气件保证通路;
关键是要考虑过流设计及必要的校核:
1、BDU内的铜排应固定牢固,合理使用固定结构;铜排安装点在规定力矩的正常安装条件不应发生变形、开裂等损坏;
2、材质:铜排:采用T2M和T2Y2的紫铜,截面为矩形或倒圆角矩形;
软母排:软铜排是由多层0.5mm扁平薄铜排叠加,外层采用挤塑方式包裹绝缘层;
3、铜排需按照 GB/T 2040-2017《铜及铜合金板材》的要求制造;
4、铜排的电阻率不大于 0.01774.mm/m;
5、正常工作湿度区间应满足 15%RH~98%RH;
6、铜排表面应镀锡处理,镀层均匀连续,无起皮、起泡、斑
点、漏镀和麻点等覆盖不良情况:
7、铜排厚度满足公差:±0.2mm要求,铜排平面度满足≤0.2mm要求;
8、裸铜排布置满足不了电气间隙时,可以增加绝缘防护设计。采用绝缘保持层为PVC套管,或者浸塑处理处理的。绝缘层颜色为橙色,没有油污、鼓胀、起皮、褶皱、开裂、破损、流挂、颜色不均等现象绝缘层内无颗粒和杂质;
9、铜排表层应用绝缘材料进行保护时,绝缘材料边缘整齐,紧密粘合,在电池包正常使用中无分层、开裂、掉粉等问题,铜排中绝缘材料的阻燃性能应不低于 GB/T 2408-2021 中的 V0 等级的要求
10、 铜排导电体与绝缘材料之间的绝缘电阻在 1000VDC 时最少有 500MΩ;
11、 铜排应能承受 10 次拆卸;
12、高压采样端子安装部位设计防转结构,铜排应留有结构与高压采样端子进行配合,如图所示。
【免责声明】版权归原作者所有,本文仅用于技术分享与交流,非商业用途!对文中观点判断均保持中立,若您认为文中来源标注与事实不符,若有涉及版权等请告知,将及时修订删除,感谢关注!
-----------------------------------------------------------------
持续更新:典型电池包案例分析(奥迪etron、捷豹I-pace、大众MEB、MODEL3、通用BOLT等):
为什么选择这套课程:
大家好,我是LEVIN老师,近10年专注新能源动力电池包PACK系统设计、电池包热管理设计及CFD仿真。
该课程是全网唯一系统层级的PACK设计教程,从零部件开发到结构设计校核一系列课程,重点关注零部件设计、热管理零部件开发、电气零部件选型等,让你从一个小白从零开始入门学习新能源电池包设计。
回馈新老新能源人,(新能源电池包技术)公众号特惠,为方便大家提升,限量50份半价出售全套《新能源电池包PACK设计入门到进阶30讲+免费能分享篇》、《Fluent新能源电池包PACK热管理仿真入门到进阶28讲+番外篇》视频课程,并送持续答疑!了解更多课程,加微信号详询:LEVIN_simu
说明:第5部分为免费分享篇,部分内容来源于网络公开资料收集和整理,不作为商业用途。
解决动力电池包MAP等效4C充电、热失控热抑制、恒功率AC/PTC滞环控制电路SOC模型设置教程;是目前市场上唯壹一套从PACK模型的简化到热模型建立和后处理评价标准的系统讲解。希望能帮助到大家。
了解更多《动力电池热管理系统设计》、《starccm+电池包热仿真课程》、《储能系统热管理设计与仿真课程》,
关注公众号:新能源电池包技术
或加右方微信号:LEVIN_simu
声明:本文系转载自互联网,请读者仅作参考,并自行核实相关内容。若对该稿件内容有任何疑问或质疑,请立即与铁甲网联系,本网将迅速给您回应并做处理,再次感谢您的阅读与关注。






