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增程式混合動(dòng)力汽車高壓線束設(shè)計(jì)
2020-03-31 09:02:04· 來(lái)源：《增程式混合動(dòng)力汽車高壓線束設(shè)計(jì)》 作者：北京汽車集團(tuán)越野車有限公司
引言隨著國(guó)家能源短缺和環(huán)保意識(shí)增強(qiáng)，新能源汽車取得了高速發(fā)展，增程式混合動(dòng)力汽車一方面可以滿足降低油耗，實(shí)現(xiàn)能量回收利用，一方面可以解決純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航
引言
隨著國(guó)家能源短缺和環(huán)保意識(shí)增強(qiáng)，新能源汽車取得了高速發(fā)展，增程式混合動(dòng)力汽車一方面可以滿足降低油耗，實(shí)現(xiàn)能量回收利用，一方面可以解決純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程不足的問(wèn)題?
高壓線束作為增程式混合動(dòng)力汽車能量傳輸?shù)妮d體，其安全性?可靠性?穩(wěn)定性對(duì)于整車高壓系統(tǒng)電氣安全至關(guān)重要?
1 高壓線束設(shè)計(jì)要點(diǎn)
高壓線束在設(shè)計(jì)時(shí)需要充分考慮整車工況?極限環(huán)境溫度?車內(nèi)布置?動(dòng)力電池電壓平臺(tái)等因素?高壓線束包含的零件包括高壓電纜?電纜包覆物(波紋管?編制網(wǎng))?固定支架?高壓接插件?高壓端子等?
1.1 高壓電纜的選擇
根據(jù)整車各個(gè)高壓電氣元件布局圖，確定高壓線束所連接的高壓元件的電氣特性，包括額定工作電流?峰值工作電流?峰值功率?持續(xù)時(shí)間?額定功率?峰值功率等?并結(jié)合線束布置周圍環(huán)境溫度情況，選取合適尺寸?合理溫度的電纜型號(hào)?
混合動(dòng)力汽車內(nèi)部環(huán)境復(fù)雜，電纜所需適應(yīng)溫度范圍較寬，同時(shí)，由于電纜自身電阻影響，當(dāng)大電流長(zhǎng)時(shí)間流過(guò)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較高熱量，因此電纜耐溫性能是選擇電纜型號(hào)的一個(gè)重要因素。
注:額定電壓1000V 單芯屏蔽電纜；環(huán)境溫度40℃可參照上表?
通過(guò)上表可以看出，不同絕緣材料的電纜允許通過(guò)的電流值不同，且差距較大?因此在選擇電纜型號(hào)時(shí)，要充分考慮溫度的影響，保證選型的經(jīng)濟(jì)性?合理性?
1.2 電纜保護(hù)零件選用原則
通常選擇的保護(hù)材料包括:波紋管，普通編制網(wǎng)，金屬屏蔽編制網(wǎng)?選取的原則是:
(1)材料的顏色需要使用橙色(或進(jìn)行高壓標(biāo)識(shí))；
(2)尺寸要與電纜的截面積相匹配，占到波紋管的80%左右；
(3)溫度等級(jí)要不低于電纜的溫度等級(jí)；
(4)要根據(jù)電纜的布置位置選擇適合的保護(hù)材料?
1.3 高壓電纜保護(hù)材料(三)線束固定方式
高壓線束作為連接電氣件的載體，線束長(zhǎng)度?在汽車中的走向?位置等均不同，因此對(duì)其進(jìn)行固定時(shí)要考慮其周邊環(huán)境，選用不同固定零件及固定方式?同時(shí)，高壓電纜的線徑較粗，固定所需拉力較大，通常選用螺栓進(jìn)行固定，主要用的零件為卡箍及支架?
1.4 高壓連接方式
高壓氣件的連接方式取決于電氣件端，通常采用高壓連接器連接和螺栓連接?
1.5 屏蔽處理
屏蔽處理對(duì)于整車高壓電氣系統(tǒng)而言至關(guān)重要，因此高壓線束在設(shè)計(jì)之初就需要按照整車對(duì)高壓電氣系統(tǒng)的屏蔽要求進(jìn)行考慮?盡可能選用有屏蔽層的電纜和連接器，并在線束加工時(shí)，保證電纜與連接器屏蔽層的有效接觸，保證屏蔽的完整及有效?
2 線束檢測(cè)
高壓線束產(chǎn)品根據(jù)不同的構(gòu)成零件確定具體的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)驗(yàn)方法?主要分成電工類檢測(cè)和非電工類檢測(cè)?
電工類檢測(cè)包括，耐電壓?耐電流?電壓降?絕緣電阻等；非電工類檢測(cè)包括高低溫?老化?冷熱沖擊?鹽霧?振動(dòng)?防水?阻燃?氣密?端子拉拔力等?
具體檢測(cè)項(xiàng)目要根據(jù)線束連接方式的選擇?整車的要求進(jìn)行確定，保證選取的實(shí)驗(yàn)合理，避免不必要的浪費(fèi)?實(shí)驗(yàn)方法及標(biāo)準(zhǔn)可參考國(guó)標(biāo)?
3 高壓線束布置原則
高壓線束在布置時(shí)，要充分考慮周邊環(huán)境因素，避免高溫?zé)嵩?震動(dòng)?沖擊等對(duì)高壓線束帶來(lái)的傷害，同時(shí)要考慮高壓線束大電流經(jīng)過(guò)時(shí)對(duì)電氣件電磁干擾的影響?
3.1 遠(yuǎn)離熱源
增程式混合動(dòng)力汽車中存在傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車相關(guān)的零件，高壓線束在布置時(shí)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離熱源，避免熱害效應(yīng)發(fā)生?
3.2 高低壓線束?信號(hào)線分開(kāi)
汽車智能化程度越來(lái)越高，電氣元件越來(lái)越多，因此信號(hào)線和低壓線束越來(lái)越復(fù)雜?高壓線束在布置時(shí)要盡可能遠(yuǎn)離低壓線束及信號(hào)線，避免高壓大電流通過(guò)時(shí)產(chǎn)生的電磁干擾對(duì)低壓線束及信號(hào)線產(chǎn)生干擾?
3.3 遠(yuǎn)離震動(dòng)?外來(lái)物沖擊
高壓線束在布置時(shí)存在經(jīng)過(guò)車身鈑金孔的可能性，因此對(duì)于過(guò)鈑金孔或者與鈑金相切割存在的高壓線束需要使用橡膠件進(jìn)行保護(hù)，一方面避免鈑金與線束直接接觸的損傷，另一方面降低車輛震動(dòng)帶來(lái)的噪音?
3.4 考慮彎曲半徑和應(yīng)力集中問(wèn)題
高壓電纜線徑較粗，在車內(nèi)狹小的空間內(nèi)進(jìn)行布置，要考慮高壓電纜過(guò)彎時(shí)，其彎曲半徑的影響?通常彎曲半徑要大于5 倍的直徑?
3.5 遠(yuǎn)離管路
為保證電氣系統(tǒng)安全，布置時(shí)要遠(yuǎn)離冷卻液?洗滌液?機(jī)油等管路，避免管路泄露時(shí)漏液沿著高壓線束流入電氣件，因此高壓線束在布置時(shí)要略微高于管路?
4 總結(jié)
高壓線束作為混合動(dòng)力汽車重要的連接零件，其可靠性?安全性對(duì)于整車安全至關(guān)重要，因此在進(jìn)行電纜選擇時(shí)要充分考慮零件選型避免設(shè)計(jì)過(guò)盈，同時(shí)在電纜選型及固定?保護(hù)材料選擇時(shí)，要考慮線束重量，盡可能降低重量，節(jié)約成本?
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