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增程式混合動力汽車高壓線束設(shè)計

2020-03-31 09:02:04·  來源：《增程式混合動力汽車高壓線束設(shè)計》  作者：北京汽車集團越野車有限公司  
　
引言隨著國家能源短缺和環(huán)保意識增強，新能源汽車取得了高速發(fā)展，增程式混合動力汽車一方面可以滿足降低油耗，實現(xiàn)能量回收利用，一方面可以解決純電動汽車?yán)m(xù)航
引言

隨著國家能源短缺和環(huán)保意識增強，新能源汽車取得了高速發(fā)展，增程式混合動力汽車一方面可以滿足降低油耗，實現(xiàn)能量回收利用，一方面可以解決純電動汽車?yán)m(xù)航里程不足的問題?

高壓線束作為增程式混合動力汽車能量傳輸?shù)妮d體，其安全性?可靠性?穩(wěn)定性對于整車高壓系統(tǒng)電氣安全至關(guān)重要?

1 高壓線束設(shè)計要點

高壓線束在設(shè)計時需要充分考慮整車工況?極限環(huán)境溫度?車內(nèi)布置?動力電池電壓平臺等因素?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?

 
混合動力汽車內(nèi)部環(huán)境復(fù)雜，電纜所需適應(yīng)溫度范圍較寬，同時，由于電纜自身電阻影響，當(dāng)大電流長時間流過時，會產(chǎn)生較高熱量，因此電纜耐溫性能是選擇電纜型號的一個重要因素。

 
注:額定電壓1000V 單芯屏蔽電纜；環(huán)境溫度40℃可參照上表?

通過上表可以看出，不同絕緣材料的電纜允許通過的電流值不同，且差距較大?因此在選擇電纜型號時，要充分考慮溫度的影響，保證選型的經(jīng)濟性?合理性?

1.2 電纜保護零件選用原則

通常選擇的保護材料包括: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(或進行高壓標(biāo)識)；

(2)尺寸要與電纜的截面積相匹配，占到波紋管的80%左右；

(3)溫度等級要不低于電纜的溫度等級；

(4)要根據(jù)電纜的布置位置選擇適合的保護材料?

1.3 高壓電纜保護材料(三)線束固定方式

高壓線束作為連接電氣件的載體，線束長度?在汽車中的走向?位置等均不同，因此對其進行固定時要考慮其周邊環(huán)境，選用不同固定零件及固定方式?同時，高壓電纜的線徑較粗，固定所需拉力較大，通常選用螺栓進行固定，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)計之初就需要按照整車對高壓電氣系統(tǒng)的屏蔽要求進行考慮?盡可能選用有屏蔽層的電纜和連接器，并在線束加工時，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

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標(biāo)準(zhǔn)和實驗方法?主要分成電工類檢測和非電工類檢測?

電工類檢測包括，耐電壓?耐電流?電壓降?絕緣電阻等；非電工類檢測包括高低溫?老化?冷熱沖擊?鹽霧?振動?防水?阻燃?氣密?端子拉拔力等?

具體檢測項目要根據(jù)線束連接方式的選擇?整車的要求進行確定，保證選取的實驗合理，避免不必要的浪費?實驗方法及標(biāo)準(zhǔn)可參考國標(biāo)?

3 高壓線束布置原則

高壓線束在布置時，要充分考慮周邊環(huán)境因素，避免高溫?zé)嵩?震動?沖擊等對高壓線束帶來的傷害，同時要考慮高壓線束大電流經(jīng)過時對電氣件電磁干擾的影響?

3.1 遠離熱源

增程式混合動力汽車中存在傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車相關(guān)的零件，高壓線束在布置時應(yīng)盡量遠離熱源，避免熱害效應(yīng)發(fā)生?

3.2 高低壓線束?信號線分開

汽車智能化程度越來越高，電氣元件越來越多，因此信號線和低壓線束越來越復(fù)雜?高壓線束在布置時要盡可能遠離低壓線束及信號線，避免高壓大電流通過時產(chǎn)生的電磁干擾對低壓線束及信號線產(chǎn)生干擾?

3.3 遠離震動?外來物沖擊

高壓線束在布置時存在經(jīng)過車身鈑金孔的可能性，因此對于過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行保護，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帶來的噪音?

3.4 考慮彎曲半徑和應(yīng)力集中問題

高壓電纜線徑較粗，在車內(nèi)狹小的空間內(nèi)進行布置，要考慮高壓電纜過彎時，其彎曲半徑的影響?通常彎曲半徑要大于5 倍的直徑?

3.5 遠離管路

為保證電氣系統(tǒng)安全，布置時要遠離冷卻液?洗滌液?機油等管路，避免管路泄露時漏液沿著高壓線束流入電氣件，因此高壓線束在布置時要略微高于管路?

4 總結(jié)

高壓線束作為混合動力汽車重要的連接零件，其可靠性?安全性對于整車安全至關(guān)重要，因此在進行電纜選擇時要充分考慮零件選型避免設(shè)計過盈，同時在電纜選型及固定?保護材料選擇時，要考慮線束重量，盡可能降低重量，節(jié)約成本?
 
 
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