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新能源高壓線束設計要點解析

發布時間:2021-08-06 點擊次數:2310

新能源汽車高壓線束是高壓電氣系統的關鍵組件, 為新能源汽車的可靠運行和安全提供了保障。它承載著電動、 混動汽車內部及外部線束連接, 通過配電盒進行電源分配, 高效優質地傳輸電能, 屏蔽外界信號干擾等功能, 是新能源汽車高壓系統的神經網絡, 連接所有的高壓電子零部件, 傳遞電力與數據, 對新能源汽車極為重要。



  • 1 高電壓
    新能源汽車普遍工作在B級電壓范圍,因此要求高壓線束也需要滿足60V-1500V的工作電壓范圍要求,目前普遍的導線電壓要求根據 GB/T 184384.3中對B級電壓的規定為AC30V-1000VRMS ,或DC60V-1500V。

    2 大電流
    新能源汽車線束作為主要的能源傳輸通道,需要承受較大的電流,直流母線額定工作電流都能夠達到 200A以上。

    3 密封性
    由于高壓線束高電壓大電流的特性,對線束的密封性也有很高的要求,一般都會要求進行防水防塵試驗和氣密測試, 如果密封不好, 導致潮濕或進水, 會造成導線和連接部位的極速老化或損壞。如果在接插件部位的密封性能差,還能夠導致絕緣電阻降低,整車報絕緣故障。

    4 耐熱性
    由于高壓線束長時間通過大電流,因為功率很大,由焦耳效應產生很大的熱量,因此高壓線束的導線耐溫等級一般都達到 125℃(150℃),端子耐溫一般都達到 140℃。

    5 EMC性能
    EMC(Electro Magnetic Compatibility ,電磁兼容性)是指設備或系統在其電磁環境中符合要求運行并不對其環境中的任何設備產生無法忍受的電磁干擾的能力。簡單來說, EMC包括了EMI(Electro Magnetic Interference ,電磁干擾)和 EMS(Electro Magnetic Susceptibility ,電磁敏感性)。
    EMI是指設備在正常運行過程中對所在環境產生的電磁干擾;EMS是指器具對所在環境中存在的電磁干擾所具有的一定程度的抗擾度。EMI是主動性的,即對外界產生的干擾,EMS是被動性的,即抵抗外界的干擾。所以對設備的 EMC要求就是:減少對別人的干擾,同時自身能抵抗相當程度的外界干擾。
    零部件電磁兼容性是整車電磁兼容性的基礎和前提, 用于新能源車上的零部件不僅應滿足零部件電磁兼容性要求, 同時在整車電磁兼容性出現問題時, 零部件供應商也有義務支持并進行相關整改。理論與實踐證明, 任何電磁騷擾的發生必須具備 3 個條件: 騷擾源、傳播騷擾的途徑和敏感設備。作為新能源汽車的零部件應該從兩個方面盡可能地優化 : 一是盡量降低騷擾的強度;二是盡可能地提高抗騷擾的能力。

    整車范圍內首先保證零部件的 EMC符合標準要求,通過線束將各個控制單元聯系在一起。新能源汽車整車級屏蔽設計的重點應是高壓系統的布局、 屏蔽設計以及 CAN通信網絡的抗干擾處理。首先盡量要求高壓線束沿著車身布置, 優化整車電磁輻射的環路, 同時利用車身形成封閉的屏蔽艙。同時屏蔽高壓電纜和連接器也是一種減少不必要的電磁干擾經濟有效的方法, 通過一系列標準的實驗顯示了屏蔽電纜和連接器能夠有效減少在 100 kHz200 MHz頻率范圍內的不必要的干擾。


     目前國內車型全部采用屏蔽高壓線, 日系車也有應用屏蔽網包覆在高壓線外側,插件處處理實現屏蔽連接。為了避免高壓線束傳輸強電電流時產生電磁干擾,導致低壓線束對控制單元供電及信號傳輸受到電磁干擾的風險, 一般采用高壓線束與低壓線束分層設計,距離保證在 200-300mm內。


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