簡述新能源（yuán）汽車高（gāo）壓線束的設計

傳統燃油車，動力來源是通過發動（dòng）機活塞運動燃燒燃油，依靠曲軸和輪係傳輸發動機飛輪、發電機、壓縮機和冷卻水泵等功率設備（bèi）上，通過動力傳動裝置實現車輛的行駛和功能的運作。而新能源汽車尤（yóu）其是純電動汽車，動力來源靠高（gāo）壓電池包提供，傳輸載體為高壓線束，連接（jiē）充電口（kǒu）座、高壓電池（chí）包、逆變器、電（diàn）機，車載充電機（jī）等大功率設備及直流轉換器，空（kōng）調壓縮機、PTC和加熱器等小功率設備

1 高壓線束的設計

1.1 高壓線（xiàn）束的組成（chéng）

高壓線束主要包括:高壓連（lián）接器、高壓線纜，接地端子和紮帶、外（wài）包材料（liào）、膠帶、熱縮套管、膠套、安裝（zhuāng）支架等輔材（cái）。

1.2 高（gāo）壓連接器

根據功能定義可分為小電流和大電流兩種，大電流主要用於OBC，電機，及電池等動力係統和上，小電流主要用於壓縮機，PTC，電池加熱裝置及DCDC等功能電（diàn）器上。

1.3 高壓線纜

高壓線纜主要（yào）分為屏蔽線和非屏蔽線兩種（zhǒng），線徑從2.5mm²至120mm²不（bú）等。

1.4 輔材配件

輔材配件與傳統低壓線束所使用的無太大（dà）差別，但外包材料需（xū）要用紅色或橘紅色的包覆（fù）物，以便於起到高壓危險警（jǐng）示（shì）作用。

2 高壓電纜的技（jì）術要求

2.1 電纜的技術要求

（1）結構

高壓（yā）電纜（lǎn）主要由線芯和絕緣材料組成（chéng），屏蔽線還要有屏蔽層和雙（shuāng）層絕緣結構。線芯是由一定數量的（de）單絲先進行束絞，然後再同心的複絞，形成高壓電（diàn）纜需要的軟導體。根據結構可（kě）分為屏蔽線和非屏蔽線，根據用途可分為單芯屏蔽（bì）線（xiàn）和多芯屏蔽線(下圖)。

（2）絕緣材料

（8）布線需要考慮走線的美觀性，裸露地盤掛（guà）線需要考慮增加線束護槽。

（3） 屏蔽

由於（yú）EMC(電磁兼容性)的要求，使用多根銅絲組成編織屏蔽。鍍（dù）錫銅絲可以使（shǐ）其抵抗環境（jìng）影響如氧化等變得更加強（qiáng）大（dà）。用細的銅絲可以保持設（shè）計的柔韌性，編織屏（píng）蔽可以結合其（qí）他各種屏蔽，如（rú）鋁塑符合薄膜。屏蔽外可以繞包一層無紡布，以確保在（zài）裝配過程（chéng）中輕鬆的剝下護套。

（4）彎曲半徑

由於空間的局限性，電纜（lǎn）通過的路徑非常狹小且複雜，橫截麵積較普通線束大導致其所需的彎曲半徑也要（yào）很大，高彎曲力難以克（kè）服等問題。為了解決（jué）這個問題，高壓電纜高柔韌性是至關（guān）重要，隻有（yǒu）比較（jiào）柔韌的（de）設計，通過車輛的路由才可以容易實（shí）現。通常電纜推薦的SR導線外徑的5～10倍。

2.2 高壓線束布線注（zhù）意事宜（yí）

（1）高壓線纜過銳邊（biān）或過孔時應設計保護結（jié）構；

（2）布置（zhì）時（shí）應避開熱源或與之保持足夠的距離；

（3）電纜與電纜之間避免產生較大的彈性摩（mó）擦；

（4）通常直線布置的線（xiàn）纜固定點（diǎn）間距≤300 mm，固定點與接插件間距（jù）≤120 mm（參考值）。

（5）電機線束應考慮部件運動與振（zhèn）動的影響以及對連接器或者端（duān）子的影響，預留足夠的（de）運動量。

（6）線束布置要（yào）考慮電磁（cí）幹擾，布線時避免90°的折線，高、低壓（yā）線須分開排布。

（7）高壓線束布（bù）置應（yīng）具有合適的空間進行安裝與維修。

整（zhěng）車的線束的數量及料號的減少會是一個趨勢，隨著整車模塊化、集（jí）成化，線束也會逐步會（huì）被（bèi）標準化，多個線束（shù）以（yǐ）一個料號的存在，便於管理和成（chéng）本計算。

（9）連接器（qì）尾部應（yīng）保持平直，避（bì）免彎（wān）曲造成的連接（jiē）器密封失效。

（10）布線時需要注意高低壓（yā）分開，分層設計，距離保持在200mm-300m內，走線規範，幹擾源（yuán）要遠離信（xìn）號源。

2.3 高壓線束屏蔽要求

（1）對於高壓係統而言，屏蔽應該優先的是需要係統級考慮布置的合理性，比如係統級布線時（shí）需要（yào）注意高低壓分開，走線規範（fàn），幹擾源（yuán）要（yào）遠離信（xìn）號源等等。同時還要注意功率源和輸出之（zhī）間的高壓線（xiàn）束的距離，比如整車上的電機和電機控製器，如（rú）果布置相隔較遠，那麽會形成（chéng）共模電流通過電纜傳遞幹（gàn）擾的風險等。

（2）對於本身（shēn）要具備360°屏蔽層的（de）連接（jiē）器，必須有效和電纜屏蔽層連接（jiē），屏蔽層覆蓋整個連接長度，以保證足夠 的屏蔽功能，並盡量減少屏蔽界（jiè）麵之間的電阻，在（zài）產品生命（mìng）周期內，屏蔽連接接觸電（diàn）阻＜10mΩ，隨著整車電氣設備越來越多，現在普遍的這個數值是要＜5mΩ。

（3）此外還需要考慮屏蔽的可靠接地問（wèn）題（tí），如果通過螺母連接設備端，我們需要防腐蝕的處理，因為如果不做處理（lǐ）會導致屏蔽的加大風險， 以及線纜或者連接（jiē）器和設備端有效的屏蔽連接，如果設備端表麵沒有表麵的處理保（bǎo）護層，我們甚至需要增加屏蔽防護盒等方（fāng）式來實現可靠的屏蔽連續性的連接。

2.4 高壓連接器的選（xuǎn）型

高（gāo）壓連（lián）接器的選用主要考慮電器的電器原理，使用要求，線束布置走向，裝配空間及裝配方式，同時也要（yào）結合成本進行綜合考（kǎo）量使用。對於集成（chéng）方（fāng）案的可以考慮（lǜ）過孔（kǒng）連接器，主要（yào）是（shì）考慮成（chéng）本因素和振動情況下對於插拔式連接器的脫扣風險的擔心等因素。對於電池，電機等需要在整車廠進行（háng）組（zǔ）裝的，通常以插合式連接器；對於耐（nài）環境要求相對比（bǐ）較苛刻、環境（jìng）溫度較高、電流及（jí）瞬（shùn）間電流較大的部位可考慮溫升（shēng）和防水等級要求。

3 高（gāo）壓線束未來發展及趨勢

（1）數量及物料號的減少

絕（jué）緣材料主要包括線芯絕緣和護套絕緣。線芯絕緣材料的選擇主要是考慮耐熱要求和（hé）機械強度和柔軟度，護套（tào）材料（liào）根（gēn）據熱和機械性的要求（qiú）選擇。護套絕（jué）緣（yuán）由於（yú）直接（jiē）與環境接觸（chù），耐（nài）液（yè）體和（hé）耐磨等的環境屬（shǔ）性對護套要求尤其重要（yào）。目前主要有交聯聚乙烯和矽橡膠作為絕緣層（céng）的基礎材料（liào）。

（2）輕（qīng）量化趨勢

為了（le）降低油耗（hào），整車上數量（liàng）繁多的線束成為（wéi）企業輕量化的（de）重點目標。當前汽車（chē）線束（shù）使用的材（cái）料以銅為主，所以在減重方麵除縮小截麵積外，就是采用比銅（tóng）更輕的鋁（lǚ）材料。另外（wài），鋁的價格相較銅便宜，一旦鋁導線能在線束中得到應用，不僅（jǐn）能降低重量，還能有效提升性價比。

（3）高壓連接器小（xiǎo）型化，載流（liú）能力的提（tí）升

隨著端（duān）子技術的進步，小端子能承（chéng）載更大的電流（liú），高壓連接器結構也朝著日益精密和（hé）輕量化的方向（xiàng）發展，性能提升的同時也給整車廠在設計的帶來了更大的空間，成本也將進一（yī）步優化。