新能源电动汽车高压线束设计要点论文_袁铮

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摘要:从1885年世界第一台燃油汽车产生到现在,汽车已经走过了130多年的历程。随着石油的不断开采,在可见的将来,石油终将耗竭。燃油汽车的使用也加重了环境的负担,与人类发展愿景相悖。针对以上问题,很多国家力求改进汽车的动力能源系统。目前的新能源汽车中,电动汽车是重头戏。作为新能源“神经血管”的高压线束,在车辆运行中起到极其重要的作用。本文从新能源电动汽车的设计与装配中,探讨新能源电动汽车高压线束设计要点。

关键词:新能源电动汽车;高压线束;设计要点

引言

新能源汽车的发展,可以减少化石燃料的使用,减少尾气排放,延缓温室效应,利于环境保护。新能源汽车整车线束设计是新能源汽车开发的重要组成,新能源汽车低压线束可以承接燃油汽车的低压线束设计原理与方法,而新能源高压线束跟传统汽车的整车线束区别很大,高压线束设计理念与使用需求也在不断探索已更新。因此,新能源汽车高压线束的开发,成为汽车厂与零部件供应商垂青的课题。

1 新能源电动汽车高压线束的工作原理与特点

电动汽车中高压电源电压一般都在300V以上,电流可达到500A,这些电源的传输主要靠高压线束。由于高电压、大电流,与低压线束相比,高压线束有以下特点:(1)耐温等级高,一般都在40℃-125℃;(2)温升要强求55K,以便在大电流工作时,温度稳定在安全范围内;(3)线径大,作电流在500A时,单芯导线线径在135mm²;(4)为了保证防水与漏电安全,连接器要求防护等级≧IP67;(5)线束粗,弯曲应力大,线束安装时,接插件插拔力大;(6)屏蔽要求,为了防止大电流产生的电磁干扰,高压线束一般要求铜丝编织屏蔽的覆盖密度≧85%,其编织铜线直径Ø>0.1mm;。

2 高压线束设计时注意的事项

在电动汽车中,动力系统的运作主要依靠高压线束传输电能。在新能源电动汽车的设计中,高压线束的选型与设计至关重要。以下是结合生产实际与行业现状提出一些设计建议。

2.1 线径的选择

在高压线束设计中,线径的大小决定了传输电流的大小。电动客车高压动力线束的工作电流在500A,单芯动力线线径要求135mm²。这种情况下,线束粗,弯曲困难,影响安装,而且温升经常会超出国标。如果采用双芯95mm²线束,在电气性能方面更完善,安装也方便。设计中,如果单芯线径过大,可以考虑双芯线。

2.2高压线束屏蔽层的选择与处理

高压线束通常情况下都要选用屏蔽线缆,因为在新能源电动汽中,线束布置紧密,如果高压线束不屏蔽,产生的电磁干扰会影响信号线的工作。高压线束插件一般都可以直接搭接屏蔽层,如果不能,可采把屏蔽层压接OT端子压,再搭接到车身接地螺栓上。

2.3 高压线束互锁功能实际应用问题

电动客车中电池箱数量比较多,如果采用钛酸锂电池,电池箱数量经常超过十个,高压动力线束把这些电池箱串联工作。为了方便确认每根动力线束是否安装到位,现在行业里兴起了高压互锁装置。因为动力线比较粗,插拔强度大,反复安装会导致插件损坏,如果采用高压互锁装置,哪根动力线接触不良会自动报警,这样就不用每个电池箱间动力线逐个排查。高压互锁理论上方便了检修与安装确认,但实际应用情况并非如此。目前行业里高压互锁装置的技术水平有限,很多动力线束即使安装到位也会出现报警.在安装动力线束的时候,有时需要超过150N的推力,才能把高压插头与插座完全对插。高压互锁装置脆弱,互锁导通部位在插件内部,在安装推力的作用下,很容易损害,进而产生报警,干扰作业与判断。针对上述情况,零部件供应商设法提高互锁装置的性能与质量,价格也水涨船高,成本问题成为整车厂选型的关键。

图1.OT端子搭接屏蔽层

3结束语

随着国家新能源汽车补贴的紧缩,行业已经在不断洗牌。要想在未来新能源汽车领域分到一杯羹,技术是决定成败的关键因素。新能源电动汽车技术要求逐步苛刻,高压线束的难点也不断呈现,高压线束未来的发展任重道远。

参考文献:

[1]张春梅、徐涛,新能源汽车混合动力系统整车高压线束设计,商用车专刊,1003-8639(2013)-0006-04

[2]胡建华、王莹,车用线束端子压接工艺研究[J].汽车零部件,2010(11):10

[3]霍焰、王亚东,混合动力和电动车辆用电力电缆的温升和载流量研究[J],汽车电器,2011(12):14

[4]车用电线束插接器,中华人民共和国汽车行业标准,QC/T 417.1-2001

[5]汽车电线束技术条件,中华人民共和国汽车行业标准,QC/T 29106-2014

论文作者:袁铮

论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期

论文发表时间:2019/4/1

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