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新能源整车高压线束规划
时间:2018-8-2 8:54:28      发布者:管理员

新能源整车高压线束规划

高压线束在新能源轿车中属于高安全件, 所以高压线束的规划及安置至关重要。整车高压线束首要的规划方案触及到线束走向 规划、线径规划、高压衔接器选型、充电口的类型 和运用、屏蔽规划、高压线束固定卡扣选型、高压 线槽规划、高压互锁HVIL规划、GROMMET规划等。

一、高压线束走向安置及区分类型

1 混合动力高压部件布局图

图1为混合动力高压部件布局图。高压体系在 规划方面,考虑到电磁搅扰的因素,整个高压体系 均由屏蔽层悉数包覆。现在国内车型悉数选用屏蔽 高压线,曰系车也有运用屏蔽网包覆在高压线外 侧,插件处处理完成屏蔽衔接。同时因为高压已经 超出人体安全电压,车身不行像低压体系一样作为 整车搭铁点,因此在高压线束体系的规划上,直流 高压电回路有必要严格履行双轨制。依据高压线束的 特性,我们一般以高压电器为中心对高压线束进行 区分,可分为电机高压线、电池高压线、充电高压线等。

电机高压线一般是衔接操控器和电机的高压线; 电池高压线一般是衔接操控器和电池的高压线;充电高压线一般是衔接充电机和电池的高压线。

二、高压线束特性

高压线束耐压与耐温等级的功用远高于低压线 束等级,国内主机厂一般选用屏蔽高压线,近年来 日本主机厂首要选用非屏蔽高压线外包裹屏蔽网工序。屏蔽高压线可削减EMI、RFI对整车体系的影 响。整条高压线束回路均完成屏蔽衔接,电机、控 制器及电池等接口高压线束屏蔽层,经过插件等压 接结构衔接到电池电机操控器壳体,再与车身搭铁 衔接。高压线的屏蔽关于电缆传导数据不是有必要的,可是可削减或防止高压线的辐射。

耐压功用:惯例轿车耐高压额外600V,商用车及大巴士电压可高达1000V;

耐电流功用:依据 高压体系部件的电流量,可达250~400A;

耐温功用:耐高温等级分为125丈、150丈、200丈不等, 惯例挑选150丈导线;低温惯例-40丈。

三、线径规划

需求综合考虑以下几方面:

①负载回路的额外电流值;

②电线导体的容许温度;

③线束作业时周 围环境的温度;

④导线自身通电时温度上升引起的 通电率下降;

⑤成捆线束容许电流的折减系数。

电线容许电流值 x 环境温度引起的通电率下降 x 捆扎引起的折减系数>额外电流值。

鉴于环境温度对通电率下降的影响(驾驭室内 40丈、发动机室80丈),导体阻抗的上升需做考虑。 因此:电线的耐热温度>环境温度+导体通电时的 温度上升。

导线最大稳态温升应不超越额外温度导线绝缘层、插件资料或其他导线触及的资料。导线安培容 量许多决定因素变量,如:导体尺度、绝缘资料、 绝缘层厚度、环境温度、导线绑缚尺度、导体资料。

四、高压衔接器及充电口类型和运用

4.1高压衔接器类型和运用

高压衔接器按有无屏蔽功用分为非屏蔽型衔接

器(图2)和屏蔽型衔接器(图3)。

图2 非屏蔽衔接器

图3 屏蔽型衔接器

非屏蔽型衔接器结构相对简略,无屏蔽功用, 本钱相对低。运用在无需屏蔽的方位,如充电回 路、电池包壳体内部及操控器内部等由金属壳体包覆的电器上。

屏蔽型衔接器结构杂乱,有屏蔽要求,本钱相 对高。适用于有必要有屏蔽功用的当地,如电器外部 与高压线束的衔接。

一切高压衔接器都要求防水,依据运用方位不 同,防水等级也不一样。现在运用居多的有1P衔接 器(图4)、2P衔接器(图5)及3P衔接器,超越3P 的衔接器比较罕见,通用性太小并且开发本钱高, —般衔接器厂家很少开发。

1P衔接器结构相对简略,本钱相对低。满意高 压体系的屏蔽、防水等要求,但安装工序杂乱,修理性差。一般能够运用在电池包甩线、电机甩线 等,也能够运用在高压电器内部电路衔接,如高压 电池包内部等。

2P衔接器结构杂乱,本钱相对高。满意高压系 统的屏蔽、防水等要求,修理性好。一般用于直流 电输入输出,如高压电池包上、操控器端、充电机 直流电输出端等。

4.2修理开关类型和运用

修理开关在高压体系中必不行少,在高压体系 需求检查修理时,有必要先断开高压电源,首要就是 经过断开修理开关来完成断开高压总电源。

1) 带熔断丝开关(图6)—般装置在高压电 池包上,并要安置在便利插拔的方位。特色:带熔 断丝,结构杂乱,本钱相对高,体积相对大,适用 于大电流的高压体系上。

图6 带熔断丝开关

不带熔断丝开关(图7)结构简略,本钱 低,体积相对小,适用于安置空间严重的方位。如 果修理开关内部不带熔断丝,高压电气体系中也应 该要有熔断丝对电路进行维护。

图7 不带熔断丝开关

4.3充电接口的类型和运用

两种充电接口,一种为车载充电机供给沟通电 能的接口,另一种是为电动轿车供给直流电能的接 口,适用于沟通额外电压为220V和直流额外电压不 超越750 V的电动汽 车传导式充电接口。

1)直流快充充 电口(图8)满意国 标 GBT 20234.3—2011。

图8 直流快充充电口

车辆插头和车辆插座别离包含9对触头,其电气参数值及功用界说见表1。

车辆插头和插座的触头安置方法如图9和图10 所示。

充电口和充电座满意国标要求,直流快充系 统,电流电压较大,整个充电口和充电座的要求更 高,体积比慢充充电口和充电座更大,本钱较高。 国标规则:快充的额外直流电压为750V (DC),额外直流电流为125 A和 250 A (DC)两 种规范。

2)沟通慢充充 电口(图11)满意 国标 GBT 20234.2— 2011。

车辆插头和车 辆插座别离包含7对触头,其电气参数值及功用定 义见表2。

车辆插头和插座的触头安置方法如图12和图13 所示。

充电口和充电座满意国标要求,慢充体系与快 充体系相比,作业电压电流较小,整个充电口和充 电座要求比快充的低,体积相对较小,本钱稍低。 国标规则,慢充额外沟通电压为沟通250 V和440 V(AC),慢充额外沟通电流为16A和32A (AC)。

五、屏蔽及EMC搅扰规划

高压线束每个接口均选用屏蔽处理,前后电机 接口处为屏蔽卡环与电气盒导轨压接,操控器及电 池箱插件选用有屏蔽功用的结构件。

EMC是新能源车型面对的一大问题,电机、控 制器等高压部件宣布不同频段的电磁波对整车音响 倒车影像及变速器传感器等发生搅扰,现在国标没 有具体关于此方面的规范。有些主机厂选用在相关 高压零件(包含设备和线束)均添加磁环(图14), 整车EMC问题得到大大的改进。

图14 磁环

5.1磁环原料

依据要按捺搅扰的频率不同,挑选不同磁导率 的铁氧体资料,铁氧体资料的磁导率越高,低频的阻抗越大,高频的阻抗越小。

5.2磁环功用

[1]磁环的作用与电路阻抗有关电路的阻抗 越低,则磁环的滤波作用越好。铁氧体资料的阻抗 越大,滤波作用也越好。电缆两头装置了电容式滤 波衔接器时,其阻抗很低,磁环的作用更显着。

[2]磁环的装置方位 _般尽量接近搅扰源。 关于高压体系的高压线,磁环尽量接近电机、操控 器高压线的进出口。

[3]磁环尺度的断定磁环的内外径差越大, 轴向越长,阻抗越大。内径_定要包紧导线,因 此,要获得大的衰减,在磁环内径包紧导线的前提 下,尽量运用体积较大的磁环。

[4]电缆上磁环的个数添加电缆上磁环的个 数,能够添加低频的阻抗,但高频的阻抗会减小, 这是因为寄生电容添加的原因。

六、车底板高压线束维护规划

高压线束体系有必要满意整车总体安置及人机工 程的要求,关于安置在发动机舱及底盘部分的高压 线束应特别注意线束的维护方法。安置在底盘部分 的高压线束应充分考虑车辆涉水、刮底盘等状况, 在安置规划高压线束的时分充分考虑防水、防泥沙 飞溅、防刮伤等因素,能够选用塑料线槽、金属弯 管规划来维护高压线束。线槽考虑可安装性,分槽 盖导槽将高压线束扣合后固定在车底板上,金属管 为弯折机器加工成型,工艺相对繁琐。本田思域为 线槽结构,丰田普瑞斯为金属管结构。

七、高压互锁HVIL规划

高压部件带有高压互锁人性化安全规划,贯穿 整车一切高压部件,拆开前有必要先断开高压互锁结 构才可履行拆开操作。由BMS、HCU履行操控反应。

八、高压线GROMMET方案规划

橡胶圈是固定在线束上的橡胶类部品,和车体 相应部分相配合,起密封、防水等作用,多用于线 束穿过车身钣金的当地。

高压线橡胶件考虑强度问题,选用橡胶与塑料 组合件,对钣金固定匹配、抗拉伸强度都有确保。 高压线束一般较粗,弯曲应力相对很大,高压衔接器体积较大,在橡胶圈规划上体积会大许多,同时固定强度要求也会很高,结构方面相对较杂乱,资料挑选方面要求会更高。

九、高压线束固定卡扣选型和包覆物

高压线束因为强度大,挑选推拉式螺柱固定卡 扣,便于安装修理。包覆物的作用首要有防磨、降噪、隔热、漂亮等,特性如表3所示。

十、总结

高压线束线径的合理挑选,固定维护的优化布 置,本钱操控都成为高压线束规划的要务,新能源 轿车有着广泛的市场前景。