新能源線纜的應用場景主要有車内線、充電槍/充電樁以及随車充三種情況,而車内高壓線束主要是對新能源車輛提供高壓強電供電作用,在新能源汽車中屬於(yú)高安全件,具有大電壓/大電流、大線徑導線數量多等特點,這也使得新能源車内高壓線束的設計面臨著(zhe)很多的挑戰。
一、車(chē)内高壓線束基本特點(diǎn)
1. 大電壓/大電流
新能源汽車(chē)電池電壓可達600V,對應導線耐壓等級達300A。而傳統燃油車(chē)電池電壓一般爲12V,對應的導線耐壓等級小於(yú)60V。
2. 大線徑導線數量多
新能源汽車(chē)在高壓電池、逆變(biàn)器、變(biàn)壓器、低壓電池、空調壓縮機等等部位都需要用到大線徑導線,數量非常之多。
二、車(chē)内高壓線束面臨(lín)的挑戰
車内高壓線束由於(yú)具有大電壓/大電流、大線徑導線數量多等特點,線束的設計面臨著(zhe)安全、布線、屏蔽、重量及成本等挑戰,面對這些挑戰,我們總結出一些應對措施。
1. 安全
面對安全挑戰,車(chē)内導(dǎo)線選用、密封等方面需要做出一些應對措施
(1)導線選用
採(cǎi)用高壓導線600V/900V(AC)(參(cān)考ISO19642);
採(cǎi)用壁厚高線(xiàn),壁厚0.6mm—1.1mm;
採(cǎi)用耐熱導(dǎo)線,耐熱150度或以上
可選用矽(guī)橡膠導(dǎo)線,交聯聚乙烯/交聯聚烯烴材料
(2)密封
與高壓連接器匹配,採(cǎi)用導線密封件、熱縮管、Pass-thru密封件、橡膠件等多種方式進行密封,以進行防水防塵(chén)(IP67,IP69K)。要求導線具有良好的圓整度、尺寸穩定性能、老化性能。
2. 布線
車(chē)内高壓線(xiàn)束布置有以下要求:
(1)靜态負(fù)載情況下,最小轉彎半徑4倍導(dǎo)線外徑;
(2)動(dòng)态負載情況下,最小轉彎半徑8倍導(dǎo)線外徑;
(3)高低壓導(dǎo)線間距最小不低於(yú)100mm;
(4)高壓接插件出線端到個固定點(diǎn)的距離不大於(yú)100mm,相鄰固定點(diǎn)之間的距離一般不超過150~200mm;
(5)高壓線束盡量布置於(yú)車(chē)底;
(6)導(dǎo)線選擇韌性導(dǎo)線如矽(guī)橡膠導(dǎo)線、柔性交聯聚烯烴導(dǎo)線.
3. 屏蔽
因爲新能源車高壓和大的交流産(chǎn)生的電磁場幹擾,以及電器元器件的快速通斷産(chǎn)生的電磁幹擾,考慮到電磁幹擾的因素,整個高壓系統均由屏蔽層(céng)全部包覆。那麽高壓線束屏蔽電磁幹擾的舉措有:
(1)選用屏蔽導線
電動汽車超高的電流電壓,運轉時會産生很大的電磁感應現象,如果不很好的解決電磁屏蔽問題,勢必影響汽車電子設備(bèi)的使用性能,所以選擇屏蔽導線作爲電動汽車高壓線對於(yú)電磁屏蔽是不錯的選擇。
屏蔽導線由多股鍍錫退火銅絲編(biān)織,細的銅絲可以保持設計的柔韌性,具有90%以上的覆蓋率,需控制合理的絕緣及護套剝(bō)離力以滿足開線剝(bō)線加工要求。
(2)Bundle Shielding
爲整體(tǐ)屏蔽,導(dǎo)線爲未屏蔽,目前多爲日系OEM使用。
Bundle Shielding,是指在線束外用一種輕型編(biān)織金屬屏蔽層(céng)固定作爲屏蔽構件情況下,保護導線束以防電磁幹擾。
(3)鋁管屏蔽
鋁管屏蔽也屬於(yú)整體屏蔽,導(dǎo)線爲非屏蔽,目前多爲日系美系OEM使用。
4. 重量
對於(yú)新能源汽車(chē)來說,輕量化對於(yú)續航裏程的提升十分重要。那麽線束重量可以在材料選用上入手,導體材料可選用新型導線導體,如新型鋁導線;絕緣材料可選用低密度材料,同時薄壁化加工。
5. 成本
目前車(chē)内高壓導線以進口爲主,導線門檻較高,前期量産(chǎn)車(chē)型産(chǎn)量較少,新能源汽車(chē)面臨更大的成本壓力,需進行更多的國内資源開發。
6. 環保
車(chē)内高壓線束需要採(cǎi)用低揮發、低VOC、低氣味材料。
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