摘要：从车辆使用过程中可能存在的安全隐患出发，总结出整车安全设计的基本思路，并根据成熟车型积累的设计经验，归纳出整车设计阶段遵循的设计法则，为行业中整车设计、零部件设计提供了一种较合理的设计思路。

    车辆安全一直是使用者最关心的性能，随着近年来多种新能源车辆的逐步出现，车辆安全设计的指标也相应地进行了细化。相较于传统燃油车辆的安全设计，电驱动车辆因其能量源的高压特性，对安全性防护提出了更高、更新的要求。同时，由于能量的传输特点，对区别于传统油路的安全设计，电能传输的安规要求、失效防护也得以着重考虑。文中对某成熟车型上高压系统进行分析，归纳出一般设计准则，作为类似车辆的安全性设计参照规范。

1当前常见的车载电源类型
为更清晰地说明车辆的安全性设计背景，对当前车载电源的大体情况做个简单的分析。
   1）低压、低能量型此类型主要是指偏于微混或弱混形式的混合动力车辆、小型场地机动车，车辆的使用功能为简单的起动机、发电机为主，部分车辆设计上存在一定的动力辅助输出，但受限于车载能量的多少，仅具备功能上的意义。其电压不超过36V，满足常规环境下的安全电压要求，一般不做特殊的安全防护。
    2）高压、高能量型此类电源主要是针对强混或插电式混合动力车辆和符合国家相关法规的纯电动汽车，其电压一般在36～600 V之间，车辆功能全面，设计复杂，对高压安全有着特殊的防护需求。对市面上的新能源电驱动车辆的电源电压进行分析可以看出，此类车辆占总比例的81%（图1），是本文讨论的重点。

2车辆高压安全防护的基本思路
说到车辆高压安全防护，可以从多角度入手进行分析。从高压防护应对的环境上看，可分为正常使用环境和极端恶劣环境。正常使用环境主要是针对日常的行车、停放等普态常见的情况；极端恶劣环境是着重关注诸如碰撞、严寒、酷热等偶发少见的情形。

若从高压防护面向的对象上看，在车上分为两类—对人防护和对部件防护。对人防护方面主要是针对驾乘人员和第三方进行防触电保护；对部件防护主要是针对车载物件的失效损坏防护，避免由其产生二次事故的情况。本文主要从高压防护对象角度进行具体分析。

2.1对人身触电防护的安全设计
电击对人体的危害程度，主要取决于通过人体电流的大小和通电时间长短，电流强度越大，致命危险越大；持续时间越长，死亡的可能性越大。

    结合“以人为本”的系统安全设计理念，参照相关的人体耐受能力，将通过人体的最大摆脱电流定义为5 mA（为安全起见，将交流电15～100 Hz下的阈值电流作为下限），促使车载漏电流检测A值也和这个值保持匹配关系，这样即使车辆发生车载电源漏电失效，系统可以通过漏电流检测，采取快速反应，实现对驾乘人员的触电防护。表1较为详细地说明了不同路径下的人体阈值电流。

2.2对部件损坏防护的安全设计
    在车辆使用过程中，还存在另外一种潜在失效模式，即车载电源引发火灾、动力失控等非直接伤害驾乘人员的情况。但是由一次失效引发的二次事故对驾乘人员存在巨大的安全隐患，并且实际情况下此种安全的失效概率相对较高，这也是整车设计过程中要着重考虑的。

2.2.1防火安全设计
    在实际工作中，车辆低压、高压系统的信号／能量传递完全依赖于导线，故对信号／电能传递路径的载体及其防护部件的绝缘防火性能有着最高的要求。从失效原因上分，由摩擦、撞击等引起的短路放电起火被认为是此类失效的高发原因，必须作为设计环节的首要关注点。

2.2.2防动力失控安全设计
    车辆在处于静止状态时候，除了极端的起火、触电等失效隐患外，一般不存在与其它物体的相互影响。但是一旦车辆处于行驶状态，任何差异于驾驶员意图的动作，都可能引起道路行驶中的连发事故，往往会造成巨大的经济损失，甚至会危及生命。所以加强对系统驱动失控的防护，也是在高压安全设计中的重要一环。

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