一站式精密五金件加工製造
0769-33365859
138-2527-8561
汽車線(xiàn)束整體可分為低壓線束和高壓線束兩種,傳統燃油汽(qì)車主要采用低壓線束,新能源汽車主要使用高壓線束,高壓線束可以根據不同的電壓等(děng)級配(pèi)置於電(diàn)動汽車內部及外部線束連接。主要應用配電盒內部(bù)線束信號分配,高效優質地傳輸電能(néng),屏蔽外界信(xìn)號幹擾等,高(gāo)壓線束是新能源汽車高壓係統的神經網絡,非(fēi)常重(chóng)要,今天我們一起聊聊,什麽是新(xīn)能源汽車(chē)高壓線束?
新能源汽車高壓線束主要由連接器、端子、電線、覆蓋物等(děng)零件組成(chéng)。新能源汽車高壓線(xiàn)束可以根據不同的電壓等級(jí)配置於電動汽車內部及外部線束(shù)連接。主要應用配電盒內部線束信號分配,高效優質地傳輸電能,屏蔽外界信號幹擾。由於車內高壓線束具有大電壓/大電流、大線徑導線數量多等特點,線束的設計麵臨布線、安全、屏蔽、重量和成本等挑戰。
序號
材料名詞
英文(wén)簡稱
1
高壓連接器
Connector
2 端子
Terminal
3 電線
Cable
4 定位紮帶
Clip
5 覆蓋物(膠帶熱縮(suō)管波(bō)紋管)
(Tape,HeatTube,CorrugateTube)
6
密封件(密封塞,堵頭)
(Seal,Plug)
7 電測標簽
Label
高壓連接器(qì)
高壓連接器的協會標準
高壓連接器目前都是基於行業標準;從標準來說(shuō)有安規、性能等要求標準,也(yě)有測試標準,目前連接器廠家最為主流(liú)的設計基本上會參照歐洲四大主機廠:奧迪、寶馬、戴姆勒、保時捷聯(lián)合製定(dìng)的行(háng)業標準LV係(xì)列標準;而在北美主要是來自己SAEuscar的相關標準,uscar本身不起草標準,我們經常使用的uscar2、 37等相關標準主要(yào)是(shì)來自克萊(lái)斯(sī)勒、福(fú)特、通用美國三大主機廠聯合的(de)線束連接組織EWCAP,這個組織94年就已經成立,08年為了適應越來越多的HEV的(de)要求,該組織更新了SAE-USCAR 2 ,將電壓等級從原(yuán)有的20V提升到了我們現在(zài)看到的(de)600V。
高壓連接器的種類介紹
新能源汽車用高壓連接器是機電一體化(huà)產品,主要由(yóu)接觸件、絕緣體、殼(ké)體(tǐ)及附(fù)件四部分構成,其中:接觸件是連接(jiē)器完成光(guāng)、電信號(hào)連接的核心部件,通(tōng)過接觸件的插合完成車輛在行車中所需的光、電信號(hào)的連接;絕緣體和外殼主要起固定(dìng)、絕緣和機械保護作用。製造過程集(jí)電氣性能設計、數控(kòng)機械加工、衝壓工藝技術、塑壓工藝技術、精密壓鑄工藝技(jì)術、嚴格的試驗手段等(děng)多元技術組合於一體(tǐ)。由於高壓(yā)連接器產品的質量和精度直接影響到連(lián)接(jiē)器的電氣、機械、環境等性能,進(jìn)而影響電動車輛的行車安全,因此(cǐ)高壓連接器(qì)的質量要(yào)求(qiú)和製造精度比較高,屬於連接器領域中附加價值較高的中(zhōng)高端產品。我(wǒ)們在整車上往往(wǎng)可以(yǐ)看見各種各樣的高壓連接器,高壓連接器結(jié)構一(yī)般包(bāo)括:接觸對、密封圈、對接鎖止機構,支架,外殼,定位機構,高壓互鎖機構,屏蔽機構,絕緣結構等。一(yī)般(bān)的(de)端接方式有焊接、壓接、過孔連接、螺釘連接等。安裝方式也多種多樣包括麵板式、電纜式、螺母式、穿牆式等這其中根據線束連接方式不同,我們主要將其分為兩個類別的連接:
一種(zhǒng)是以(yǐ)螺栓(shuān)直接(jiē)連接的固定(dìng)式;一種是插合式連接。
螺(luó)栓連(lián)接是我(wǒ)們在整車上經常看見(jiàn)的一種連接方,這種方(fāng)式的好處(chù)在於它的連接可靠性,螺栓的機械力是(shì)可以抵禦汽車級的振動的(de)影響的,其成本也相對低(dī)廉,當然它的不(bú)便(biàn)之處螺栓連接是需要一定的的操作安(ān)裝空間的,對於區域越發平台化,越來越合理的車內空間,是無法留出(chū)過多的安裝空間的,而且從批量化作業和售後維護的角度來說也(yě)不適合,而且螺栓越多越存在人為失誤的風險,所以它也有(yǒu)它的一定的局限性;在早期的日美混動車(chē)型上我們經常看見(jiàn)類似(sì)產品,當然現在在一些乘用車的三相電機線以及一些(xiē)商用車的電(diàn)池動力輸入輸出線我們依然可以看見很多類似的連接,這類連接一般都(dōu)需要借助外(wài)在的盒(hé)子實現防護等其他功能(néng)要求,所(suǒ)以是否使用這種(zhǒng)方式需要從整車的動力線設計布置的角度出發結合售後(hòu)等要(yào)求。
高壓連(lián)接器選型介紹及未來市場預期
高壓連接器選型,一般是(shì)根據實際(jì)需要的使用情況,對高壓連接器準確的選型是設計(jì)者要考慮的(de)一項關鍵問題,以下針對新能源汽(qì)車的使用場景進行(háng)選型
根據整車高壓係統的規劃進行選型
整車高壓係統包括動力電池、電機/電機控製器、PDU、直(zhí)流或交流充電係統、電加熱、電(diàn)空調、DCDC以及其(qí)他電動配件係統等。首先,確定整車高壓的電氣原理,初步明確整車的電壓平(píng)台,以及各(gè)設備的用/配電量(liàng),確定載流量的大小。其次根據實際的用電設備的布局,確定(dìng)所用的(de)連接器采用單芯或者多芯。
根據安裝條件進行選型
通常整車(chē)上高壓係統的(de)安裝空間比較緊湊,高壓設備結構要求精巧與美觀,同時需要根據整車上高壓線束的具體走向明確高(gāo)壓連接器的形式(shì)。
根據(jù)適用環境及性能要求進行選型
需要確認高壓連(lián)接器的電性能(néng)、機械性能及環境性能是否能滿足實車工(gōng)況要求以及係統安(ān)全要求等,確(què)定選型產品滿(mǎn)足相關(guān)技術指標(biāo)
壓接端子(zǐ)
新能源線束(shù)壓接端子(zǐ)介紹
接線端子是基(jī)礎,沒有可靠的接線(xiàn)端子,就沒有可靠的係統工(gōng)程。預防和(hé)分析是每個企(qǐ)業所必須的過程,通(tōng)過接線端子可靠性篩選發現各(gè)種(zhǒng)失效模式和(hé)失效(xiào)機理(lǐ),可分析出大量經驗教訓和排(pái)除各種隱患(huàn),為改進設計(jì)、工藝、檢驗和使用提供科學(xué)依據,是修訂和製訂接線端子(zǐ)技術條件的重要(yào)依據,為預防不必要的損失提供了技術保障。
接線端子的常見(jiàn)故障和問題
接線端子從使用角度講,應該達到的(de)功(gōng)能是:接觸部位該導(dǎo)通(tōng)的地方必須導通,接觸可靠。絕(jué)緣部位不該導(dǎo)通的地方必須絕緣可靠。接線端子常見的致命故障形式有以下三種:
1.接觸(chù)不良的問題
接線端子(zǐ)內部(bù)的金屬導體是端子的核心零件,它(tā)將來自(zì)外(wài)部電線或(huò)電纜的電壓,電流或信號傳遞到與其相配的連接器對應的接觸件上。故接觸件必須具備優良的結構,穩定可靠的接觸保持力和良好的(de)導電性能。由於接觸(chù)件結構設計不合(hé)理,材料選用錯誤,模具不穩(wěn)定,加工尺寸超差,表(biǎo)麵粗糙,熱處理電鍍等表麵處理工藝不(bú)合(hé)理(lǐ),組裝不(bú)當(dāng),貯存使(shǐ)用環(huán)境惡劣和操作使用不當,都會在接觸件的接觸部位和配合(hé)部位造成接觸不良(liáng)。
2.絕緣不良的問題
絕緣體的作用是使接觸件(jiàn)保持正確的位置排列,並使接觸件(jiàn)與接觸件之間,接觸件與殼體之間相(xiàng)互絕緣。故絕緣(yuán)件必須具備優良的(de)電氣性能,機械性能和工藝成型性能。特別(bié)是隨著高密度,小型化接線端子的廣泛使用,絕緣體的有效壁厚越來越薄。這對絕緣材料,注塑模具精度和成型工藝等提出了更(gèng)苛嚴的要求。由於絕緣體表麵或(huò)內部存在金屬多餘物,表麵塵埃,焊劑等汙染受潮,有機材料析出物及有害氣體吸附膜與表麵水膜融合形成離子性導電通道,吸潮(cháo),長黴,絕緣材料老化等原因,都(dōu)會(huì)造成短路,漏電,擊穿,絕緣電(diàn)阻低(dī)等絕緣不良(liáng)現象。
3.固定不良的問題
絕緣體不僅起絕(jué)緣作用,通常也為伸出的接觸件提供精確的對中和保護,同時還具有安裝定位,鎖緊固定在設備上的功能。固定不良,輕(qīng)者影響接觸可靠造(zào)成瞬間斷電,嚴重的就是產品解體。解(jiě)體是指接線端子在插(chā)合狀(zhuàng)態下,由於材料,設(shè)計(jì),工藝等原因導致結構不可靠造成的插頭與插座之間(jiān),插針(zhēn)與插孔之間的不正常分離,將造(zào)成控製係統電能傳輸和信(xìn)號控製中(zhōng)斷的嚴重後果。由於設計不可靠,選材錯誤(wù),成型工(gōng)藝選擇不當,熱處理,模具,裝配(pèi),熔接(jiē)等工藝質量差,裝配不到位等都會造成固定不良。
此外,由(yóu)於鍍層起皮,腐蝕,碰傷,塑殼飛邊,破裂,接觸件(jiàn)加工粗糙,變(biàn)形等原因造成的外觀不良,由於定位鎖緊配合(hé)尺寸超差,加工質量一致性差,總分離(lí)力過(guò)大等原因造成的互換不良,也是常見病,多發病(bìng)。這幾種故障一般都能在檢驗及使(shǐ)用過程中及時發現剔(tī)除。
如何檢測接線端子(zǐ)短路(lù)故障
導線及(jí)接線端子的故障也可能是由於線束與車(chē)身(地線)之間或在有關開關內部短路所造成的。檢查前應首先看在車身的端子固定是否牢靠,然後便可按(àn)下列步驟(zhòu)進行測試。
1、檢查電(diàn)線通斷
首先拆(chāi)下控製電腦ECU和傳感(gǎn)器兩側的接線端子,再(zài)測(cè)量端子相應(yīng)端子間的電阻。如電阻值不(bú)大於1歐(ōu)姆,則說明電線正(zhèng)常,以便進行下一步檢查。在測量導線電(diàn)阻時,最好(hǎo)在(zài)垂直和水平兩個方向輕(qīng)輕搖動導線以(yǐ)提高測(cè)量的準確性,同時注意,對大多數導線端子、萬用(yòng)表表棒應從連接器的後端插入,但(dàn)是對於裝(zhuāng)有防水套的防水型接線端子表棒就不能從後端插入,因為(wéi)在插入時稍不小心便會使端子(zǐ)變形。
2、短路的電阻值檢查
首先拆下控製電腦ECU和傳(chuán)感器兩側(cè)的導線(xiàn)接線端子,再測量兩側連接器各端子排與車身間的電阻(zǔ)值。測量時,表棒一端搭鐵接車身(shēn),另一端(duān)要分別在兩側導線連接器上進行(háng)測量,如果電阻值(zhí)大於(yú)1歐姆則說明該電線(xiàn)與車身無短路故障。
3、端子外觀及接觸壓力檢查
首先(xiān)應逐一拆下各端子,檢查連接(jiē)器端子上有無鏽觸和髒汙,對鏽蝕(shí)和(hé)髒汙(wū)應清理。然後檢查端子片是否鬆動或損壞,端子固定是否牢靠,在輕輕拉動時端子應無(wú)鬆動現象。反之,如果在哪一個座孔中的插頭端子拔出時比其它座孔容易(yì),則該座孔可能在使用中會引起接觸不良(liáng)的故障。
電線
新能源線束的電線介紹
汽車(chē)線(xiàn)束⽤線纜類型受線束所處的(de)環境和功能的影響。例如:發(fā)動機、動⼒電池等周(zhōu)圍環境溫(wēn)度⾼,腐蝕性⽓體和液(yè)體也很多。因此,⼀定要使⽤耐⾼溫、耐油、耐振動、耐摩擦導(dǎo)線;⾏李廂蓋上的導線要在低(dī)溫下保持其(qí)彈性,所以(yǐ)要選⽤冷彈性導線保證其正常⼯作;⾃動變速器上的導線⼀定要耐⾼溫、耐液壓油,其溫度穩定性要好(hǎo);弱信號傳感器要⽤屏蔽導線,例如爆震傳感器和曲軸位置傳(chuán)感器、ABS輪速傳感器等;門內線耐彎曲性要(yào)求⾼等(děng)。汽(qì)車線束常⽤的導(dǎo)線通(tōng)常(cháng)使⽤多股絞介銅導線,絕緣⽪為(wéi)PVC絕緣(yuán)材料。線束⽤導線要有(yǒu)耐
溫、耐油、耐(nài)磨、防⽔、防腐蝕、抗氧化、阻燃(rán)等特性。⽬前⾃主汽車品牌使⽤導線種類主要包括⽇標導線和德標(biāo)導線。⽇標導線使⽤的種類主要包
括:AV、AVSS、AVSSX、AVX、AEX;德標導線(xiàn)使⽤的種類主要包(bāo)括:FLRY-B、FLR9Y-B。傳統汽車是以汽油發動機為動⼒,傳統汽車導線作⽤是傳輸控製信(xìn)號,承(chéng)受的電流和電壓都很⼩,故電線直(zhí)徑較⼩,結構上也僅是導體外加絕緣,很簡(jiǎn)單。但根據電動汽車⾼壓電(diàn)纜的使⽤要(yào)求,⾼壓電線主要起傳輸能量的作⽤,需把電池的能量傳輸到各個⼦係(xì)統,因此所設計的電動(dòng)汽車⾼壓線束(shù)必須滿⾜⾼壓⼤電流(liú)傳(chuán)輸。電動汽車⾼壓電纜(lǎn)承受的電壓較(jiào)⾼(額定電壓最⾼600 V),電流較⼤(額定電流最⾼600 A),電磁輻射較強,故電纜的直(zhí)徑明顯增⼤,同時為了避免電磁輻射對周圍電⼦設備產⽣強烈電磁⼲擾,影響其他電⼦設備正常運⾏,電纜還設計了抗電磁⼲擾屏蔽結構,即采⽤同軸結構,利⽤內導體和外導體(屏蔽)共同作⽤,電纜內的磁場成同⼼圓分布,⽽電場從內導體指(zhǐ)向並⽌於外導體,使電纜周圍外部的電磁場為零,亦即
屏蔽了(le)電磁輻射,從⽽確保電動車正常運⾏。早期汽車線纜⽤絕緣材料主要是PVC(聚氯(lǜ)⼄烯),但PVC中含有鉛,對⼈體有害,近些年來逐漸被LSZH(低煙⽆鹵材料)TPE(熱塑性彈性體)、XLPE(交聯聚⼄烯(xī))、矽橡膠(jiāo)等材料(liào)替代。由於電動(dòng)汽車(chē)⾼壓電纜在滿⾜⾼壓⼤電流、抗電磁⼲擾的(de)同時還要滿⾜耐(nài)磨和阻燃等要求,對比這些材料,矽橡膠的擊穿電壓⾼,具有耐電弧性、耐漏電痕跡性、耐臭氧性,其同時具有(yǒu)良好的耐⾼低(dī)溫,絕緣性能良好,在⾼溫⾼濕條件下性能穩定、阻燃等,矽橡綜合具(jù)有物理機械性(xìng)能良(liáng)好、使⽤壽命長、價格低廉等優點⽽成為了目前電動乘⽤車⾼壓電纜絕緣材料的⾸選;
目前總體而言,⾼壓線纜主要選⽤交聯聚⼄烯絕緣電纜XLPE或矽橡膠電纜。國內⼚商生產的主要(yào)材料(liào)是XLPE為主,由於XLPE⼯藝較成(chéng)熟,⽣產⼚商可以添加(jiā)交聯母粒⼦直接⽣產,成本及⼯期都較低,⽽矽橡膠線纜⾼度的耐⾼溫性(-50℃-180℃)與柔(róu)軟性,⾮常有助於車內布線,矽膠線纜由於會涉及矽橡膠材料的合成⽐例及⼯藝的優化,⽬前國內矽(guī)膠線做的好的(de)並不多見,以下是目前高壓線纜的分類大綱。
1、按(àn)電壓等級:600V,1000V,1500V,3000V;
2、按溫度等級:125℃、150℃、180℃、200℃;
3、按絕緣屬性:熱塑性絕緣和熱固性絕緣;
4、按屏(píng)蔽型式:屏蔽型和非屏蔽電纜(lǎn);
5、按絕緣(yuán)芯數:多芯和(hé)單芯電纜;
6、電纜平方數:1.25、2、2.5、3、4、5、10、16、25、35、50、70、95、120等。
覆蓋物
覆蓋物的介紹(shào)
波紋管(guǎn),一般的材料為PA/PP,耐溫在-40°C-125°C,主要是有效的保護(hù)線纜的作用(yòng)。
熱縮管,一般的材料為聚丙(bǐng)烯,耐溫在-40°C-125°C,具有柔軟有彈性,應用於各種線束,焊點,電感的絕緣保護(hù)。