新能源线束设计方法流程与布置要求

  近年来随着全社会对环境保护的日益重视，在国家大力倡导和政策鼓励下，新能源汽车发展迅速，普及开来，特别是在城市公交和城市物流领域，新能源车已经广泛普及，成为城市发展一道美丽的风景线，那么下面一起了解下新能源线束设计方法流程与布置要求吧!

  新能源线束的设计

  新能源线束是新能源车中主要的能量传输载体，其主要作用是传输车载高压电气部件的动力能量。 高压线束的设计主要涉及高压线束的工作电压、工作温度及温升、线径的选择、高压连接器的选择及高压线束的防护。

  新能源线束的选择

  1 )动作电压

  由于新能源商用车使用的电机额定功率都比较大，一般在50~150 kW之间，在一些新能源卡上，驱动电机的额定功率可以达到200 kW以上。

  新能源线束为了尽量减小向高压系统传输过程中的能量损失以及电流对电气系统的冲击，必须适当提高整车动力部分电气系统的工作电压。 新能源商用车高压零部件的工作电压通常为540~600 V DC，工作电压可达到750 V DC左右。 根据电动汽车的电压等级不同，为b级，所以高压线束的工作电压通常选择1000 V DC直流或1500 V DC直流。

  2 )工作温度及温度上升

  温度包括工作环境温度、工作温度上升、线束工作温度。

  目前一般环境温度为-40 ~ 85 ，高压线束表面长期允许大工作温度为125 ，对于一些特殊用途的高压线束，大工作温度可达到150 。 高压线束允许工作温度上升是高压线束在工作时达到热平衡时的表面工作温度和环境温度之差。

  新能源线束时，要求高压线束的工作温度环境温度高压线束的温度上升，高压线束使用时的温度上升通常在55 K以下。

  3 )线径

  新能源线束线径的选择步骤如下。

  新能源线束决定与高压线束连接的电气部件的负载特性。 特性包括稳态电流强度、电压要求、瞬态条件和电流波形(包括稳态、脉冲、频率等。

  根据稳态电流强度，确定高压线束的截面积，125下常见的铜芯电缆直径截面积与载流量的匹配见表1。

  新能源线束的配置环境超过线束的允许作业环境时，需要选择截面积较大的线束。 Tmax为180 时，将线束截面积提高1级使用，Tmax为250 时，将线束截面积提高2级使用。 例如，大电流为150 A时、125 时选择35 mm2的线束、180 时选择50 mm2的线束、250 时选择70 mm2的线束。4 )弯曲半径

  新能源线束的弯曲半径对高压线束的电阻影响很大。 高压线束过度弯曲时，线束弯曲部分的电阻会变大，线路的电压降会变大。

  线径d为15 mm以下的高压线束的情况下，高压线束的弯曲半径必须大于3D; 线径d大于15 mm时，高压线束的弯曲半径应大于5D。

  新能源线束用连接器的选择：

  1)连接器的保护等级必须在IP67以上。

  2)连接器直接接触防护满足IPXXB的等级要求。

  3)连接器的绝缘电阻在500 M、1000 V DC以上。

  4)连接器的工作电压在车辆的高工作电压以上。

  5)连接器应带有机械防呆功能。 另外，根据型号、规格也可以通过颜色进行区分。 表2以Amphenol PL系列连接器为例进行说明。

  6)连接器需要高压联锁功能。

  7)连接器上应安装屏蔽环，以满足高压屏蔽线的压接要求。

  8)连接器具有二次锁定功能，可以避免使用中的误操作和摇晃引起的高压触电的风险。

  1.3新能源线束的制作

  新能源线束的制作主要涉及高压线束端子的压接、屏蔽处理、防护及绝缘电阻的检查。

  1)新能源线束端子的压接

  新能源线束端子的压接水平影响高压线束的电阻率、接触电阻和绝缘性能。 要评价端子压接程度的好坏，要综合评价端子端面的压接状态、端子承受大拉拔力、端子压接后的接触性能阻抗。

  端子压接不牢，端子上承受的大拉拔力不满足要求，高压导线容易从端子上脱落，导致高压安全事故;

  端子的压接会降低施加在端子上的大拉拔力，端子端面的压接结构变得紧凑，端子压接后的接触性能阻抗增大，大电流容易在端子压接部局部发热，从而导致能量损失增大，甚至火灾。

  因此通过从上述三个侧面检测端子的压接位置来保证。

  一种用于分析端子压接端面导线分布压接状况的端子截面分析装置。 用于测试验证拉伸试验机、端子的压接状况。 一种检测端子压接后接触性能阻抗的压降测量仪。

  2 )新能源线束的屏蔽处理

  新能源商用车的高压部件是大电流工作部件，在其工作期间，车载低压电器，特别是控制器类会产生强烈的电磁干扰，因此高压线束一般采用带屏蔽的结构。

  新能源线束在制作中，需要按照连接器的使用说明书处理高压线路上的屏蔽层，以免因屏蔽层处理不当而发生过多的电磁泄漏，影响其他车载设备或通信设备的正常工作。

  3 )新能源线束的防护

  新能源线束压接完成后，根据在车辆上的配置位置和使用情况，在其外表面包裹橙色波纹管、编织管或织物带等外皮，提高耐磨性、隔热性和美观。 常用的高压线束的外敷层及其特性如表3所示。

  4)新能源线束的绝缘电阻检测

  新能源线束是新能源商用车使用广泛的高压部件，也是容易引起绝缘不良的高压部件，因此高压线束的绝缘电阻测量是高压线束制作过程中必须进行的监测项目。 高压线束的绝缘电阻一般要求在500 M、1000 V DC以上。

  5)新能源线束在新能源商用车上的配置

  商用车，特别是新能源城市物流车，由于其结构紧凑、配置空间紧张，对高压线束的配置提出了更高的要求。

  新能源线束的配置必须满足以下要求。

  1 )配置高、低压线时，尽量远离配置，提高车辆的电磁兼容性能。

  2 )高压线束配置时的弯曲半径必须在其小弯曲半径以上。

  3 )高压电线从连接器连接出来后，在允许配置在比连接器的中心水平高的水平上之前，如图2、图3所示，必须确保高压电线在连接器的中心水平以下，以免雨水沿着高压线束逆流到高压部件内部

  4 )高压线束线径粗，弯曲时所需的弯曲力大，因此在固定高压线束时，用固定带等能长期承受较大力的部件固定弯曲部位的两端。

  5 )固定未受力部分的高压线束时，可以用尼龙扎带捆扎、固定。

  6 )配置高压线束时，请避开运动部件和高温部分。

  7 )高压线束的配置和固定要避开剧烈的振动区域，并且要根据线束配置部位的振幅、运动部件的大运动包络，留下足够的线长，以免对线束施加拉伸力和张力。

  8 )高压线束虽然很尖，但要避免从金属框架的边缘、焊接缝、车身的固定孔行走，以免因组装作业、振动摩擦而磨损高压线束的外皮，损坏线束，引起安全事故。

  以上介绍的就是新能源线束设计方法流程与布置要求，随着新能源车的普及和应用，新能源线束在新能源车中的重要性越来越凸显。 电动汽车新能源线束作为新的产业市场，有广阔的前景，为了提高高压线束的设计水平和制作水平，从而提高电动汽车的稳定性和安全性，需要不断地研究和改进。