动力电池配电盒BDU安全设计(一)什么是BDU

动力电池配电盒BDU安全设计(一)什么是BDU
来源:兰州信建料业物资网 2026-01-13

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。

动力电池配电盒BDU安全设计(一)什么是BDU(图1)

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!

动力电池配电盒BDU安全设计(一)什么是BDU(图2)

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。

动力电池配电盒BDU安全设计(一)什么是BDU(图3)

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。

    动力电池配电盒BDU安全设计(一)什么是BDU(图4)

  • 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。

    动力电池配电盒BDU安全设计(一)什么是BDU(图5)

  • 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。

    动力电池配电盒BDU安全设计(一)什么是BDU(图6)

    动力电池配电盒BDU安全设计(一)什么是BDU(图7)

    动力电池配电盒BDU安全设计(一)什么是BDU(图8)

  • 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。

    动力电池配电盒BDU安全设计(一)什么是BDU(图9)

    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。

动力电池配电盒BDU安全设计(一)什么是BDU(图10)

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