簡述新能源汽車高壓線束的（de）設計

傳統燃油車，動（dòng）力來源是通過發動（dòng）機活塞運（yùn）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（kào）高壓電池包提供，傳輸載體為（wéi）高壓線束（shù），連接充電口座、高壓電池包、逆變器、電機，車載充電機等大功率設備及直（zhí）流轉換器，空調壓縮機（jī）、PTC和加熱（rè）器（qì）等小功率設備

1 高壓線束的設計（jì）

1.1 高壓線束的（de）組成

高壓線束主要包括（kuò）:高壓（yā）連接器（qì）、高壓線纜，接（jiē）地端子和紮帶、外包材料、膠帶、熱縮套管、膠套、安裝支架等輔（fǔ）材。

1.2 高壓連接器（qì）

根據功能定義可分為小電流和大電流兩種，大電流主（zhǔ）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等功能電器（qì）上。

1.3 高壓線纜

高壓線纜主要分為（wéi）屏蔽線（xiàn）和非屏蔽線兩種，線徑從2.5mm²至（zhì）120mm²不等。

1.4 輔材（cái）配件

輔材配件與傳統（tǒng）低壓線束所使用的無太大差別（bié），但外包材料需（xū）要用紅色或橘紅色的包覆物，以便於起到高壓危（wēi）險警示作用。

2 高壓電纜的（de）技術要求

2.1 電纜的技術要（yào）求

（1）結（jié）構（gòu）

高壓電纜主要由線芯和絕緣（yuán）材料組成，屏蔽線還要有屏蔽（bì）層和雙層絕緣結構。線芯（xīn）是由一定數量的單絲先進行束絞，然後再同心的複絞，形（xíng）成高壓電纜需要（yào）的軟導體。根據結構（gòu）可分（fèn）為屏蔽（bì）線和非屏蔽線，根據（jù）用途可分為單芯屏蔽線和多芯屏蔽線(下圖)。

（2）絕緣材料

（8）布線需要考慮走線的（de）美觀性，裸（luǒ）露地（dì）盤掛線需要考慮增加線束護槽。

（3） 屏蔽

由於EMC(電磁兼容性)的要求（qiú），使用多根銅絲組成編織屏蔽。鍍錫銅絲可（kě）以使其抵抗環境影響如氧（yǎng）化等變得更加強大。用細的（de）銅絲可以保持設計的柔韌（rèn）性，編織屏蔽可以結（jié）合其他各種屏蔽，如鋁塑符合薄膜。屏蔽外可以繞包一層無紡布，以確保在裝配過程中輕鬆的剝下護（hù）套。

（4）彎曲半徑

由於空（kōng）間的局限性，電纜通過的路徑非常狹小且複雜（zá），橫截麵（miàn）積較普通線束大導致其所需的彎（wān）曲半徑也要很大，高彎曲力難以克服等問題（tí）。為了解決這個問題，高壓電纜高柔韌性是至關重要，隻有比較柔韌的（de）設（shè）計，通過車輛的路（lù）由才可以容易實現。通常電纜（lǎn）推薦的SR導線外徑（jìng）的5～10倍。

2.2 高壓（yā）線束布線注意事宜

（1）高壓線纜過銳邊或（huò）過孔時應設（shè）計（jì）保護結構（gòu）；

（2）布置（zhì）時應避開熱源或與之保持足夠的距離；

（3）電（diàn）纜與電纜之間避免產生較大的彈性摩擦；

（4）通常直線布置的線纜固定點（diǎn）間距（jù）≤300 mm，固定點與接插（chā）件（jiàn）間距≤120 mm（參考值）。

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

（6）線束布置要考慮電磁幹擾（rǎo），布線時避（bì）免90°的折線（xiàn），高、低壓線須分開排布。

（7）高壓線束布置應具有合適（shì）的（de）空間進行安裝與維修。

整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、集成化，線束也會逐步會被標準化，多個線束以一個料號的存在，便於管理和成本計算。

（9）連（lián）接器尾部應保持平直，避免彎曲造（zào）成的連接器密封失效。

（10）布（bù）線時需（xū）要注意高低壓分（fèn）開，分層（céng）設計，距離保持在200mm-300m內（nèi），走線規範，幹擾源要遠離信號源。

2.3 高壓線束屏蔽要求

（1）對於高壓（yā）係統而言，屏蔽應（yīng）該優先的是需要係（xì）統級考慮（lǜ）布置的合（hé）理性，比如係統級布（bù）線時需要注意高低壓（yā）分開（kāi），走線規範，幹擾源要遠離信號源等等。同時還要注意功率源（yuán）和（hé）輸出之間的高壓線束的距離，比如整車上的電機和電機控製器，如果布置相隔較遠，那麽會形成共模電流通過電纜傳遞幹擾的風險等。

（2）對於本身要（yào）具備（bèi）360°屏蔽層的連（lián）接器，必須有效（xiào）和電纜屏蔽層連接（jiē），屏蔽層覆蓋（gài）整個（gè）連接長度，以保證足（zú）夠 的屏蔽功（gōng）能，並盡量減少屏蔽界麵之間的電阻，在產品生命周期內，屏蔽連接接觸電阻＜10mΩ，隨著整車電氣設備越來越多，現在普遍的這個數值是（shì）要＜5mΩ。

（3）此外還需（xū）要考（kǎo）慮屏蔽的可靠接（jiē）地問題，如果通過螺母連接設備端，我們需要防腐蝕的處理，因為如果不做處理會（huì）導致屏蔽的加大風（fēng）險， 以及（jí）線纜或（huò）者連接器和設備（bèi）端有效的屏蔽連接，如果設備端表麵（miàn）沒有表麵的處理保護層，我們甚至需要增加屏蔽防護盒（hé）等方式（shì）來實現可靠的屏蔽連續性的連接。

2.4 高（gāo）壓連接器的選（xuǎn）型

高壓連接器的選用主要考（kǎo）慮電器的電器原理，使用要（yào）求，線束布置（zhì）走向，裝配空間及裝配方式（shì），同時也要（yào）結合成本進行綜合考（kǎo）量使用。對於集成方案的可以（yǐ）考慮過孔連接器（qì），主要是考慮成本因素和振動情況下對於插（chā）拔式連接器的脫扣風險的擔心（xīn）等因素。對於電池，電機等需要在整車廠進行組裝的（de），通（tōng）常（cháng）以插合（hé）式連接（jiē）器；對於耐環境要求相對比較苛刻、環（huán）境（jìng）溫度較高、電流及瞬間電流較大的部位可考慮溫（wēn）升和防水等級要求。

3 高壓線束未來發展及（jí）趨勢

（1）數量及物料（liào）號的減（jiǎn）少

絕緣材料主要包（bāo）括線芯絕緣和護套絕緣。線芯絕（jué）緣材料的選擇主（zhǔ）要是考慮耐（nài）熱要求（qiú）和機械強度和柔軟度，護套材料根（gēn）據熱和機械性（xìng）的要求選擇。護套（tào）絕緣由於直接與環境接（jiē）觸（chù），耐（nài）液體和耐磨等的環境屬性對護套（tào）要求尤其重要。目前主要有交聯聚（jù）乙烯和（hé）矽橡膠作為絕緣層的基礎材料。

（2）輕量化趨勢

為了降低油耗，整車上數量（liàng）繁多的線束成為企業（yè）輕量化（huà）的重點目標。當（dāng）前汽車線束使用的材料以銅為主，所以在減重（chóng）方（fāng）麵除縮小截（jié）麵積（jī）外，就是采用比銅更輕的鋁材料。另外，鋁的價格相較銅便宜，一旦鋁（lǚ）導線能在線束中得到應用，不僅能降低重量（liàng），還能有效提升性價比。

（3）高壓連接器小型化，載流能力的提升

隨著端子技術的進步，小端子能承載更大的電流，高壓連接器結構也朝著日益精密和輕量化的方向發展，性（xìng）能提升的（de）同時也給整車廠在設計的帶來了更大的空間，成本也（yě）將進一步（bù）優化。