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新能源汽車車內(nèi)線束設(shè)計(jì)及導(dǎo)線要求

新能源線纜的應(yīng)用場(chǎng)景主要有車內(nèi)線、充電槍/充電樁以及隨車充三種情況,而車內(nèi)高壓線束主要是對(duì)新能源車輛提供高壓強(qiáng)電供電作用,在新能源汽車中屬于高安全件,具有大電壓/大電流、大線徑導(dǎo)線數(shù)量多等特點(diǎn),這也使得新能源車內(nèi)高壓線束的設(shè)計(jì)面臨著很多的挑戰(zhàn)。今天,我們就來(lái)了解一下新能源汽車車內(nèi)線束設(shè)計(jì)及導(dǎo)線要求。

典型純電動(dòng)車高壓線束示例

一、車內(nèi)高壓線束基本特點(diǎn)

1. 大電壓/大電流

新能源汽車電池電壓可達(dá)600V,對(duì)應(yīng)導(dǎo)線耐壓等級(jí)達(dá)300A。而傳統(tǒng)燃油車電池電壓一般為12V,對(duì)應(yīng)的導(dǎo)線耐壓等級(jí)小于60V。

2. 大線徑導(dǎo)線數(shù)量多

新能源汽車在高壓電池、逆變器、變壓器、低壓電池、空調(diào)壓縮機(jī)等等部位都需要用到大線徑導(dǎo)線,數(shù)量非常之多。

二、車內(nèi)高壓線束面臨的挑戰(zhàn)

車內(nèi)高壓線束由于具有大電壓/大電流、大線徑導(dǎo)線數(shù)量多等特點(diǎn),線束的設(shè)計(jì)面臨著安全、布線、屏蔽、重量及成本等挑戰(zhàn),面對(duì)這些挑戰(zhàn),我們總結(jié)出一些應(yīng)對(duì)措施。

1. 安全

面對(duì)安全挑戰(zhàn),車內(nèi)導(dǎo)線選用、密封等方面需要做出一些應(yīng)對(duì)措施

(1)導(dǎo)線選用

采用高壓導(dǎo)線600V/900V(AC)(參考ISO19642);

采用壁厚高線,壁厚0.6mm—1.1mm;

采用耐熱導(dǎo)線,耐熱150度或以上

可選用硅橡膠導(dǎo)線,交聯(lián)聚乙烯/交聯(lián)聚烯烴材料

導(dǎo)線外層保護(hù)

(2)密封

與高壓連接器匹配,采用導(dǎo)線密封件、熱縮管、Pass-thru密封件、橡膠件等多種方式進(jìn)行密封,以進(jìn)行防水防塵(IP67,IP69K)。要求導(dǎo)線具有良好的圓整度、尺寸穩(wěn)定性能、老化性能。

連接密封

2. 布線

車內(nèi)高壓線束布置有以下要求:

(1)靜態(tài)負(fù)載情況下,最小轉(zhuǎn)彎半徑4倍導(dǎo)線外徑;

(2)動(dòng)態(tài)負(fù)載情況下,最小轉(zhuǎn)彎半徑8倍導(dǎo)線外徑;

(3)高低壓導(dǎo)線間距最小不低于100mm;

(4)高壓接插件出線端到第一個(gè)固定點(diǎn)的距離不大于100mm,相鄰固定點(diǎn)之間的距離一般不超過(guò)150~200mm;

(5)高壓線束盡量布置于車底;

(6)導(dǎo)線選擇韌性導(dǎo)線如硅橡膠導(dǎo)線、柔性交聯(lián)聚烯烴導(dǎo)線.

3. 屏蔽

因?yàn)樾履茉窜嚫邏汉痛蟮慕涣鳟a(chǎn)生的電磁場(chǎng)干擾,以及電器元器件的快速通斷產(chǎn)生的電磁干擾,考慮到電磁干擾的因素,整個(gè)高壓系統(tǒng)均由屏蔽層全部包覆。那么高壓線束屏蔽電磁干擾的舉措有:

(1)選用屏蔽導(dǎo)線

電動(dòng)汽車超高的電流電壓,運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,如果不很好的解決電磁屏蔽問(wèn)題,勢(shì)必影響汽車電子設(shè)備的使用性能,所以選擇屏蔽導(dǎo)線作為電動(dòng)汽車高壓線對(duì)于電磁屏蔽是不錯(cuò)的選擇。

屏蔽導(dǎo)線由多股鍍錫退火銅絲編織,細(xì)的銅絲可以保持設(shè)計(jì)的柔韌性,具有90%以上的覆蓋率,需控制合理的絕緣及護(hù)套剝離力以滿足開(kāi)線剝線加工要求。

(2)Bundle Shielding

為整體屏蔽,導(dǎo)線為未屏蔽,目前多為日系OEM使用。

Bundle Shielding,是指在線束外用一種輕型編織金屬屏蔽層固定作為屏蔽構(gòu)件情況下,保護(hù)導(dǎo)線束以防電磁干擾

Bundle Shielding示例

(3)鋁管屏蔽

鋁管屏蔽也屬于整體屏蔽,導(dǎo)線為非屏蔽,目前多為日系美系OEM使用。

鋁管屏蔽示例

4. 重量

對(duì)于新能源汽車來(lái)說(shuō),輕量化對(duì)于續(xù)航里程的提升十分重要。那么線束重量可以在材料選用上入手,導(dǎo)體材料可選用新型導(dǎo)線導(dǎo)體,如新型鋁導(dǎo)線;絕緣材料可選用低密度材料,同時(shí)薄壁化加工。

5. 成本

目前車內(nèi)高壓導(dǎo)線以進(jìn)口為主,導(dǎo)線門(mén)檻較高,前期量產(chǎn)車型產(chǎn)量較少,新能源汽車面臨更大的成本壓力,需進(jìn)行更多的國(guó)內(nèi)資源開(kāi)發(fā)。

6. 環(huán)保

車內(nèi)高壓線束需要采用低揮發(fā)、低VOC、低氣味材料。

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