本文主要談?wù)劯邏?/span>線束設(shè)計(jì)基礎(chǔ)要點(diǎn)。我們都知道新能源汽車(chē)高壓線束是高壓電氣系統(tǒng)的關(guān)鍵組件, 為新能源汽車(chē)的可靠運(yùn)行和安全提供了保障。它承載著電動(dòng)、 混動(dòng)汽車(chē)內(nèi)部及外部線束連接, 通過(guò)配電盒進(jìn)行電源分配, 高效優(yōu)質(zhì)地傳輸電能, 屏蔽外界信號(hào)干擾等功能, 是新能源汽車(chē)高壓系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò), 連接所有的高壓電子零部件, 傳遞電力與數(shù)據(jù), 對(duì)新能源汽車(chē)極為重要。
新能源汽車(chē)普遍工作在B級(jí)電壓范圍,因此要求高壓線束也需要滿(mǎn)足60V-1500V的工作電壓范圍要求,目前普遍的導(dǎo)線電壓要求根據(jù) GB/T 184384.3中對(duì)B級(jí)電壓的規(guī)定為AC30V-1000VRMS ,或DC60V-1500V。新能源汽車(chē)高壓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(dá)到 200A以上。由于高壓線束高電壓大電流的特性,對(duì)線束的密封性也有很高的要求,一般都會(huì)要求進(jìn)行防水防塵試驗(yàn)和氣密測(cè)試, 如果密封不好, 導(dǎo)致潮濕或進(jìn)水, 會(huì)造成導(dǎo)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?qū)е陆^緣電阻降低,整車(chē)報(bào)絕緣故障。
由于高壓線束長(zhǎng)時(shí)間通過(guò)大電流,因?yàn)楣β屎艽?,由焦耳效?yīng)產(chǎn)生很大的熱量,因此高壓線束的導(dǎo)線耐溫等級(jí)一般都達(dá)到 125℃(150℃),端子耐溫一般都達(dá)到 140℃。EMC(Electro Magnetic Compatibility ,電磁兼容性)是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合要求運(yùn)行并不對(duì)其環(huán)境中的任何設(shè)備產(chǎn)生無(wú)法忍受的電磁干擾的能力。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō), 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(shè)備在正常運(yùn)行過(guò)程中對(duì)所在環(huán)境產(chǎn)生的電磁干擾;EMS是指器具對(duì)所在環(huán)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(dòng)性的,即對(duì)外界產(chǎn)生的干擾,EMS是被動(dòng)性的,即抵抗外界的干擾。所以對(duì)設(shè)備的 EMC要求就是:減少對(duì)別人的干擾,同時(shí)自身能抵抗相當(dāng)程度的外界干擾。零部件電磁兼容性是整車(chē)電磁兼容性的基礎(chǔ)和前提, 用于新能源車(chē)上的零部件不僅應(yīng)滿(mǎn)足零部件電磁兼容性要求, 同時(shí)在整車(chē)電磁兼容性出現(xiàn)問(wèn)題時(shí), 零部件供應(yīng)商也有義務(wù)支持并進(jìn)行相關(guān)整改。理論與實(shí)踐證明, 任何電磁騷擾的發(fā)生必須具備 3 個(gè)條件: 騷擾源、傳播騷擾的途徑和敏感設(shè)備。作為新能源汽車(chē)的零部件應(yīng)該從兩個(gè)方面盡可能地優(yōu)化 : 一是盡量降低騷擾的強(qiáng)度;二是盡可能地提高抗騷擾的能力。整車(chē)范圍內(nèi)首先保證零部件的 EMC符合標(biāo)準(zhǔn)要求,通過(guò)線束將各個(gè)控制單元聯(lián)系在一起。新能源汽車(chē)整車(chē)級(jí)屏蔽設(shè)計(jì)的重點(diǎn)應(yīng)是高壓系統(tǒng)的布局、 屏蔽設(shè)計(jì)以及 CAN通信網(wǎng)絡(luò)的抗干擾處理。首先盡量要求高壓線束沿著車(chē)身布置, 優(yōu)化整車(chē)電磁輻射的環(huán)路, 同時(shí)利用車(chē)身形成封閉的屏蔽艙。同時(shí)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(jīng)濟(jì)有效的方法, 通過(guò)一系列標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)顯示了屏蔽電纜和連接器能夠有效減少在 100 kHz到 200 MHz頻率范圍內(nèi)的不必要的干擾。目前國(guó)內(nèi)車(chē)型全部采用屏蔽高壓線, 日系車(chē)也有應(yīng)用屏蔽網(wǎng)包覆在高壓線外側(cè),插件處處理實(shí)現(xiàn)屏蔽連接。為了避免高壓線束傳輸強(qiáng)電電流時(shí)產(chǎn)生電磁干擾,導(dǎo)致低壓線束對(duì)控制單元供電及信號(hào)傳輸受到電磁干擾的風(fēng)險(xiǎn), 一般采用高壓線束與低壓線束分層設(shè)計(jì),距離保證在 200-300mm內(nèi)。下列是常見(jiàn)幾種電纜對(duì)EMC方案介紹。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:鋁管和編織網(wǎng)分段組合在 0-1GHZ頻率范圍內(nèi)的的屏蔽效果更佳。新能源汽車(chē)上的電源和各種電氣零件通過(guò)線束來(lái)實(shí)現(xiàn)電路物理連接, 線束分布遍布全車(chē)。如果把動(dòng)力系統(tǒng)比作汽車(chē)心臟的話(huà), 那么線束就是汽車(chē)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)它負(fù)責(zé)整車(chē)各個(gè)電器零件之間的信息傳遞工作。隨著人們對(duì)舒適性、經(jīng)濟(jì)性、安全性要求