新能源线缆的应⽤场景主要有车内线、充电/充电桩以及随车充三种情况,⽽车内⾼压线束主要是对新能源车辆提供⾼压强电供电作⽤,在新能源汽车中属于⾼安全件,具有⼤电压/⼤电流、⼤线径导线数量多等特点,这也使得新能源车内⾼压线束的设计⾯临着很多的挑战。今天,我们就来了解⼀下新能源汽车车内线束设计及导线要求。
典型纯电动车⾼压线束⽰例
⼀、车内⾼压线束基本特点
1. ⼤电压/⼤电流
新能源汽车电池电压可达600V,对应导线耐压等级达300A。⽽传统燃油车电池电压⼀般为12V,对应的导线耐压等级⼩于60V。
2. ⼤线径导线数量多
新能源汽车在⾼压电池、逆变器、变压器、低压电池、空调压缩机等等部位都需要⽤到⼤线径导线,数量⾮常之多。⼆、车内⾼压线束⾯临的挑战
车内⾼压线束由于具有⼤电压/⼤电流、⼤线径导线数量多等特点,线束的设计⾯临着安全、布线、屏蔽、重量及成本等挑战,⾯对这些挑战,我们总结出⼀些应对措施。
1. 安全
⾯对安全挑战,车内导线选⽤、密封等⽅⾯需要做出⼀些应对措施
(1)导线选⽤
采⽤⾼压导线600V/900V(AC)(参考ISO19642);
采⽤壁厚⾼线,壁厚0.6mm—1.1mm;
采⽤耐热导线,耐热150度或以上
可选⽤硅橡胶导线,交联聚⼄烯/交联聚烯烃材料
导线外层保护
(2)密封
与⾼压连接器匹配,采⽤导线密封件、热缩管、Pass-thru密封件、橡胶件等多种⽅式进⾏密封,以进⾏防⽔防尘(IP67,IP69K)。要求导线具有良好的圆整度、尺⼨稳定性能、⽼化性能。
连接密封
2. 布线
车内⾼压线束布置有以下要求:
(1)静态负载情况下,最⼩转弯半径4倍导线外径;
(2)动态负载情况下,最⼩转弯半径8倍导线外径;
(3)⾼低压导线间距最⼩不低于100mm;
(4)⾼压接插件出线端到第⼀个固定点的距离不⼤于100mm,相邻固定点之间的距离⼀般不超过150~200mm;
(5)⾼压线束尽量布置于车底;
(6)导线选择韧性导线如硅橡胶导线、柔性交联聚烯烃导线.
3. 屏蔽
因为新能源车⾼压和⼤的交流产⽣的电磁场⼲扰,以及电器元器件的快速通断产⽣的电磁⼲扰,考虑到电磁⼲扰的因素,整个⾼压系统均由屏蔽层全部包覆。那么⾼压线束屏蔽电磁⼲扰的举措有:
(1)选⽤屏蔽导线
电动汽车超⾼的电流电压,运转时会产⽣很⼤的电磁感应现象,如果不很好的解决电磁屏蔽问题,势必影响汽车电⼦设备的使⽤性能,所以选择屏蔽导线作为电动汽车⾼压线对于电磁屏蔽是不错的选择。
屏蔽导线由多股镀锡退⽕铜丝编织,细的铜丝可以保持设计的柔韧性,具有90%以上的覆盖率,需控制合理的绝缘及护套剥离⼒以满⾜开线剥线加⼯要求。
(2)Bundle Shielding
为整体屏蔽,导线为未屏蔽,⽬前多为⽇系OEM使⽤。
Bundle Shielding,是指在线束外⽤⼀种轻型编织⾦属屏蔽层固定作为屏蔽构件情况下,保护导线束以防电磁⼲扰
Bundle Shielding⽰例
(3)铝管屏蔽
铝管屏蔽也属于整体屏蔽,导线为⾮屏蔽,⽬前多为⽇系美系OEM使⽤。
铝管屏蔽⽰例
4. 重量
对于新能源汽车来说,轻量化对于续航⾥程的提升⼗分重要。那么线束重量可以在材料选⽤上⼊⼿,导体材料可选⽤新型导线导体,如新型铝导线;绝缘材料可选⽤低密度材料,同时薄壁化加⼯。汽车逆变器
5. 成本
⽬前车内⾼压导线以进⼝为主,导线门槛较⾼,前期量产车型产量较少,新能源汽车⾯临更⼤的成本压⼒,需进⾏更多的国内资源开发。
6. 环保
车内⾼压线束需要采⽤低挥发、低VOC、低⽓味材料。来源:艾邦⾼分⼦
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