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新能源高压线束设计要点浅析

时间:2021-03-03
本文摘要:电动乘用车顾名思义是靠电力驱动的,所以必须用于大功率电机和大容量电池。为了增加电池使用时间,采用了高压大电流电池技术,其中必须使用高压电气系统。电动客车的高压电气系统可以连接电机、电池、电力电子元件等所有部件,其中电动客车的高压线束是连接电动客车能源(燃料电池)与动力装置的电气通路。为了满足电动客车在各种行驶条件下的行驶拒绝和线束连接可靠性和安全性的拒绝,设计了一种高电压大电流(大功率)电动客车用高压线束。

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电动乘用车顾名思义是靠电力驱动的,所以必须用于大功率电机和大容量电池。为了增加电池使用时间,采用了高压大电流电池技术,其中必须使用高压电气系统。电动客车的高压电气系统可以连接电机、电池、电力电子元件等所有部件,其中电动客车的高压线束是连接电动客车能源(燃料电池)与动力装置的电气通路。为了满足电动客车在各种行驶条件下的行驶拒绝和线束连接可靠性和安全性的拒绝,设计了一种高电压大电流(大功率)电动客车用高压线束。

目前新能源汽车行业处于探索和少量试制阶段,在国内甚至国外都不构成产业规模,所以涉及的零部件也处于量产阶段。但是相对于国内大部分线束组装比较慢的汽车线束整体技术水平,国外的汽车线束有着坚实的技术基础和几种高压线束的解决方案。

例如,电动和混合动力汽车电池连接器领域的第一个行业领导者——安费诺(Amphenol)开发了一种结构非常简单、性能优异、用户认可度高的电动汽车高压线束。它能在超高温、振动、受限空间等恶劣环境下可靠工作,现已被国内外各汽车制造厂广泛使用;泰科、德尔福、LS等国外公司紧随其后,销售自己的高压线束解决方案及相关产品。转向正文,为了填补我国在电动客车高压线束领域的研究空白,脱离我国电动客车所需高压线束基本上需要国外产品的现状,进行了高压大电流电动客车高压线束的自律研发。

根据电动客车高压电气系统对高压线束的排斥,设计的电动客车高压线束应满足以下排斥:a .对高压大电流的排斥。b、外部电磁干扰、通风、防振、耐用、防水、可靠理解等安全可靠性排斥。

1.高压电缆的设计传统的汽车是以汽油机为动力,用传统的汽车电缆传输控制信号,承受的电流和电压较小,所以电缆直径较小,结构只有导体加绝缘,非常非常简单。但根据电动客车高压电缆的排斥性,电动客车高压电缆主要是传递能量的,需要将电池的能量传递给各个子系统,因此设计的电动客车高压线束必须满足高压大电流传输的要求。电动客车的高压电缆承受较高的电压(额定电压最小600 V)、较低的电流(额定电流最小600A)和较强的电磁辐射,因此电缆的直径显著减小。

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同时,为了防止电磁辐射对周围电子设备造成不利的电磁干扰,影响其他电子设备的长期运行,电缆还设计了抗电磁干扰屏蔽结构,即采用同轴结构,内导体和外导体(屏蔽)一起使用。电缆内的磁场是同心的,电场从内导体指向外导体,使得电缆周围的电磁场为零,即屏蔽了电磁辐射,从而保证了电动车的长期运行。

早期汽车电缆的主要绝缘材料是PVC(聚氯乙烯),但PVC中含有铅,对人体有害。近年来逐渐被LSZH(低烟无卤材料)、TPE(热塑性弹性体)、XLPE(交联聚乙烯)、硅橡胶等材料取代。由于电动客车的高压电缆满足 乙丙橡胶是一种兼具橡胶和热塑性的高分子材料。

它在常温下表现出橡胶的高弹性,在高温下可塑化。但TPE不耐用,不能满足电动乘用车高压线束的要求。C. XLPE采用耐温等级为75的普通PE(聚乙烯)材料,经电离辐射交联而成。

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其耐温等级可超过150,具有优异的物理机械性能、外部短路能力和长寿命,但不防水。d硅橡胶的击穿电压低,因此具有耐电弧性、耐漏电痕迹性和耐臭氧性。同时具有良好的耐热、耐低温性能,平均耐高温200,绝缘性能好,在高温高湿条件下性能稳定防水。对比上述材料的性能后,硅橡胶因其良好的物理机械性能、较长的使用寿命和低廉的价格而成为电动客车高压电缆的绝缘材料。

最后,设计的电动客车高压电缆结构如下图和右图所示。2.高压连接器设计2.1大电流传感器设计。一般来说,连接器(主要包括传感器)用于温度公差。

一旦温度达到规定的极限,连接器不会因痉挛而降低安全性,甚至会因过热而损坏。连接器温升主要有两个原因:a、汽车本身。


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