四、电气及机械系统的设计
电气及机械系统主要包括高压系统、电池箱体、连接线束、机械接插件等，其中高压系统主要由继电器、电流传感器、电阻和熔断器等器件组成。电气系统能够保证设备运行的可靠与安全，实现某项控制功能。电池系统的箱体则要固定安装到整车上，是电动汽车的一个重要的零部件组成。因此，电池箱体必须具备一些基本功能，如与整车的信号通信，电源输出，增程器充电输入，维护开关设计等。
动力电池系统的电气系统设计主要涉及到高压部分，在设计高电压系统时，需要考虑电力供给端和输出端的平衡。电力供给端对于EV指的是驱动用电池；对于HEV和PHEV则指的是驱动用电池和发动机的发电电力。车辆则需要根据车辆状态和行驶状态随时改变供给端。输出端是指由高电压电力驱动的机器，如用于驱动的电机、空调设备、DC-DC电源转换器、电动转向助力器等。高压系统的安全设计尤为重要，在高压线路上配置手动维修开关，自动断路器、动力控制继电器、系统互锁和高压熔断器。整个箱体内采用电木和环氧板进行高压电绝缘；箱体外部与车底盘可靠连接；电池管理系统对系统绝缘电阻实施监控。
A123的动力电池系统及电池箱外观
电池箱作为电池模块的承载体，对电池模块的安全工作和防护起着关键作用。电池箱的外观设计主要从材质、表面防腐蚀、绝缘处理、产品标识等方面进行。电池箱体的设计目标要满足强度刚度要求和电气设备外壳防护等级IP67设计要求并且提供碰撞保护，箱内电池模块在底板生根，线束走向合理、美观且固定可靠。设计的通用要求要满足相关标准，比如QC/T 989-2014：
（1）一般要求
1、具有维护的方便性。
2、在车辆发生碰撞或电池发生自燃等意外情况下，宜考虑防止烟火、液体、气体等进入车厢的结构或防护措施。
3、电池箱应留有铭牌与安全标志布置位置，给保险、动力线、采集线、各种传感元件的安装留有足够的空间和固定基础。
4、所有无级基本绝缘的连接件、端子、电触头应采取加强防护。在连接件、端子、电触头接合后应符合GB 4208-2008防护等级为3的要求。
（2）外观与尺寸
1、外表面无明显的划伤、变形等缺陷，表面涂镀层应均匀。
2、零部件紧固可靠，无锈蚀、毛刺、裂纹等缺陷和损伤。
（3）机械强度
1、耐振动强度和耐冲击强度，在试验后不应有机械损坏、变形和紧固部位的松动现象，锁止装置不应受到损坏。
2、采取锁止装置固定的蓄电池箱，锁止装置应可靠，具有防误操作措施。
（4）安全要求
1、在试验后，蓄电池箱防护等级不低于IP55。
2、人员触电防护应符合相关要求。
五、相关规范标准要求
在完成整个动力电池系统的设计后，制作好的动力电池系统必须经过台架性能测试，验证是否符合设计要求，再经过装车试验，对系统进行改进和完善。整个动力电池系统的各个设计部分均需要符合相关规范标准要求，比如电池箱内所有连接线阻燃和耐火性能需满足GB/T 19666-2005的要求，其他一些在动力电池系统设计过程中涉及到的相关标准如表所示。
总结
从目前电动汽车的发展来看，最大的障碍就是动力电池系统的性能。虽然单体电池的技术在不断发展，性能与以前相比已有很大地提高，但是目前的充放电技术和电池管理技术相对不成熟先进，导致电池在成组后一致性降低、性能衰减。动力电池系统的设计优劣是关键影响因素之一，因此需要针对动力电池系统不断进行结构优化和设计分析。