新能源汽车线束布置方案及EMC防护 韩坡
新能源车型关键零部件的EMC设计与整改分析
26 技术纵横轻型汽车技术2021(3-4)新能源车型关键零部件的EMC设计与整改分析张瑞锋钟国华(南京汽车集团有限公司汽车工程研究院)摘要:新能源汽车已经大量参与到社会各个层面及人们日常生活中,同时中 国新能源汽车行业也处在技术升级的关键时期。
本文针对新能源汽车关键零部件的EM C领域进行讨论,基于基本概念和原理的深切理解与运用,对零部件内部复杂的电磁环境进行抽丝剥茧的分析,并结合实际整改案例讨论研究EM C设计方案。
关键词:新能源EMC电磁环境1引言EMC设计及整改的复杂性问题是因为EMC 领域处理的是所有的不在2D图纸上也不是3D 装配图上体现的“隐藏”的器件问题。
为了解决技 术难点问题,真正需要的是应用基本概念对复杂 的物理结构进行切实理解,因此我们先来阐述基 本概念。
2基本概念阐述图1电容高频模型及频率曲线2.1无源器件的射频特性EMI发射通常是由电路中无源器件的接收或 耦合所引起的。
因为在高频情况下时,元件的阻抗 Z等效于电阻与元件引脚电感串联后,再与引脚 间的电容(寄生)相并联构成的阻抗,这样,无源器 件的阻抗特性发生了改变,不再是我们所普遍认 知的其本身的单一特性。
电容、电感器件的高频模 型及频率曲线如图1、图2所示。
图2电感高频模型及频率曲线轻型汽车技术2021(3-4)技术纵横27图3低频和高频情况下射频电流回路在高频时,电容等效于电感与电阻串联后,串接在电容的两侧,如图1所示。
在进行设计时,我 们需要清楚“为什么一只电容不仅仅是一只电 容?”是因为从频域来看,电容器的功能特性发生 了改变,在自谐振频率f〇以上时,由于引线电感作 用,电容器的阻抗特性会变更为电感器。
在高频时,电感等效于一个电容并联在电感 上,同时又与电阻串联(引线阻抗),如图2所示。
“为什么电感器不是电感? ”同样在高频时,由于电 感两端的引线对电感中的每一个线圈都有分布电 容,于是电感器的阻抗特性发生了改变,在f〇以上时呈现容性。
新能源汽车高压线束的设计特点分析
新能源汽车高压线束的设计特点分析发布时间:2021-12-31T03:12:37.256Z 来源:《中国科技人才》2021年第25期作者:鲍林枝[导读] 如图1为混合动力高压部件布局设计示意图,其在高压系统设计方面必须充分考虑到电磁干扰因素,确保整个高压系统建立屏蔽层被全部包覆。
就目前大部分新能源汽车都会采用屏蔽高压线,其高压线外侧插件能够实现屏蔽连接,高压部分已经超出人体安全电压。
安徽贝递尔科技有限公司摘要:开发设计线束系统及其附件的主要目的就是保证整车电路系统正常工作运行,同时也要做好电路保护工作,满足新能源汽车应用各方面需求。
本文中首先探讨了新能源汽车高压线束走向布置的基本划分类型与有效特性,并就线束设计及其技术实践应用内容进行全面分析,同时确保车底盘高压线束保护设计到位。
关键词:新能源汽车;高压线束;分类;特性;高压线束保护设计节能减排属于新能源汽车设计制造的核心技术,它涉及高压线束走向设计、线径设计、高压连接器选型、屏蔽设计等多点技术内容。
特别是要提出整车高压线束设计方案,确保线束走向设计、线径设计到位,明确相关设计特点。
一、新能源汽车高压线束走向的基本布置与类型划分图1混合动力高压部件布局设计示意图如图1为混合动力高压部件布局设计示意图,其在高压系统设计方面必须充分考虑到电磁干扰因素,确保整个高压系统建立屏蔽层被全部包覆。
就目前大部分新能源汽车都会采用屏蔽高压线,其高压线外侧插件能够实现屏蔽连接,高压部分已经超出人体安全电压。
就高压线束系统设计方面,需要结合直流高压电回路设计执行双轨制度,确保高压线束特性满足有效划分要求。
在连接控制器与电机高压线分析过程中,需要专门设计高压线,保证电池高压线连接到位[1]。
二、新能源汽车高压线束的设计特点分析在新能源汽车设计制造过程中,需要分析高压线束耐压与耐温等级,确保其等级性能远高于低压线束等级。
一般来说,国内新能源汽车多采用屏蔽高压线,而国外新能源汽车则多采用非屏蔽高压线,其外包裹屏蔽网工序设计到位,可确保屏蔽高压线有效减少EMI以及RFI 对于整车系统的负面影响。
汽车线束设计方案及线束用原材料
汽车线束设计及线束用原材料2007-3-20 16:49:40 【文章字体:大中小】打印收藏关闭原作者:谷孝卫汽车线束是汽车电路的网络主体,没有线束也就不存在汽车电路。
随着人们对汽车的安全性、舒适性、经济性和排放性要求的提高,汽车线束变得越来越复杂,但车身给予线束的空间却越来越小。
因此,如何提高汽车线束的综合性能设计便成为关注的焦点,而且汽车线束制造厂家不再单纯地搞线束后期设计和制造,和汽车主机厂家联合进行前期开发成为必然的趋势。
笔者根据几年来从事线束设计和制造的经验,谈谈线束的一般设计流程和设计原则。
一、整车电路设计<一)电源分配设计汽车的供电系统设计是否合理,直接关系到汽车电器件的正常工作与否和全车的安全性,因此世界各国的汽车线束设计出发点基本都是以安全为主。
整车电气系统基本上由3个部分组成。
蓄电池直接供电系统<一般称常电或30电)。
这部分的电源所接负载一般都是汽车的安全件或重要件,主要目的是在为这些件提供电能时尽量少的加以控制,确保这些件即使汽车发动不起来也能短暂正常工作,以方便到站点维修等。
如:发动机ECU及发动机传感器的工作电源、燃油泵的工作电源、ABS控制器的电源、诊断接口电源等。
点火开关控制的供电系统<一般称为IG档或巧电)。
这部分电器件基本上是在发动机工作运转的情况下才使用,取自发电机的电源,避免了为蓄电池充电时争电源的可能性。
如:仪表电源、制动灯电源、安全气囊电源等。
发动机起动时卸掉负载的电源<一般称为ACC电源)。
这部分电器件一般所带的负载较大,且在汽车起动时不必工作。
一般有点烟器电源、空调电源、收放机电源、刮水器电源等。
<二)线路保护设计线路保护就是要对导线加以保护,兼顾对回路电器件的保护。
保护装置主要有熔断器、断路顺和易熔线。
1.熔断器的选取原则发动机ECU、ABS等对整车性能及安全影响大,另外,易受其他用电设备千扰的电器件必须单设熔断器。
发动机传感器、各类报警信号灯和外部照明灯、喇叭等电器件对整车性能及安全影响也较大,但该类电负荷对相互间的干扰并不敏感。
汽车线束接点的设计与防护研究
汽车线束接点的设计与防护研究随着汽车行业的发展,越来越多的电子设备被应用到汽车上,从而使汽车线束也成为了汽车电气系统中不可或缺的一部分。
线束是离散的导线和连接管之间通过线束束带固定并根据电气特性优化配置的集合体。
它将车载电气设备所需的全部电线、插头、接头和连接器等部件组合成一套能够与整车的各部分相互配合,并且具有一定保护作用的设备。
汽车线束接点是线束中最为重要的一个环节,因为它直接关系到汽车电气系统的运行安全。
正确的接点设计可以确保电气信号的正常传输,使得各种车载电器可以正常工作,同时还可以避免接头处的漏电、短路等现象。
因此,对于汽车线束接点的设计与防护需要进行充分的研究。
在设计汽车线束时,我们需要考虑以下几个方面:1. 接点的连接方式:常见的接线方式有焊接、压接和插拔式连接。
焊接连接可以确保连接的牢固和稳定,但容易引起线缆变硬和折断,同时在日后的更换和维修上也比较困难。
压接连接具有操作简单、接触牢固等优点,但线缆过于脆弱的话容易断开。
插拔式连接则具有更加灵活的优点,而且也更加容易实现更换和维修。
2. 材料的选取:合适的材料可以确保线束接点的质量,从而提高汽车电气系统的运行稳定性。
在材料选择时,需要考虑使用环境、温度、电压和电流等因素。
常见的接点材料包括铜、锡、镍、铬等,具体选择应根据车型和实际需求进行。
3. 接触电阻的控制:接触电阻是衡量线束接点质量的一个重要指标,因为它会影响系统传输的稳定性和可靠性。
在设计接点时,应该尽量避免接触电阻过大,否则就容易导致传输信号的失真或者丢失。
同时,在汽车线束接点的防护方面,需要注意以下几个方面:1. 防护套的应用:防护套可以起到保护线缆的作用,从而减少线缆的受损率以及对线束接点的保护作用。
在应用防护套时,需要选择适当的材料、颜色、管径和长度等,并保证避免与其他部分发生干涉或者变形。
2. 抗干扰能力的增强:汽车行驶中会遇到各种信号干扰源,比如电磁干扰、射频干扰等,因此需要加强线束接点的抗干扰能力。
车辆电磁兼容EMC方案设计
车辆电磁兼容EMC方案设计1电磁兼容设计本车集中了N个无线信道,电磁兼容是系统实现的关键。
为了确保系统电磁兼容性满足“车上任一电台满功率发射时,整车系统应能正常工作;车上所有电台满功率发射时,其他设备应能正常工作;车上电源系统工作时,车上所有通信设备应能正常工作”的要求,应重点从以下几方面进行了论证和设计:1)底盘电系统电磁兼容性设计2)车顶天线集合电磁兼容性设计3)车厢电磁屏蔽设计4)车内通信设备电磁兼容性设计5)车内接地系统电磁兼容性设计6)车内电源系统电磁兼容性设计7)防雷设计下面就这七方面的设计分别进行阐述。
1.1底盘电系统电磁兼容性设计汽车电磁干扰源主要有辐射干扰、传导干扰。
辐射干扰有发电机或电动机电刷、开关触点产生的电弧和电火花;电感性装置产生的感应电动势等。
电弧和电火花是产生高频电磁波的干扰源;感应电动势与原电路电流同向叠加,产生电磁脉冲干扰。
传导干扰有开关触点、感性器件通断产生的浪涌;汽车电气配线、电路网络及搭铁阻抗产生的互耦电压等。
由于汽车线缆间经常存在电压和电流梯度、多点搭铁产生电位差,致使导线间产生电感或电容式耦合,瞬变电压高达200V。
这两种干扰源还可能相互作用,所有这些干扰都可能会对通信系统中的某一设备产生危害。
针对上述各种干扰,越野汽车底盘设计了下述方案以对抗电磁干扰:电气系统为24V体制,采用柴油发动机,取消了汽油发动机所需的点火系统,从而避免了发动机高压线圈产生的强烈电磁干扰。
●采用内部模块的电子开关取代了继电器,实现了整车无触点化,模块内采用自修复过载保护,取代了传统的保险丝;模块外设有故障指示灯,便于操作员检修和维护。
整车无触点化,开关电流降为毫安级,大大降低了开关对敏感设备的电磁干扰。
●控制信号采用屏蔽双绞线,具有较强的抗电磁干扰能力。
●采用符合电磁兼容标准的电气设备,合理布线,增加了必要的滤波装置,提高了系统的电磁兼容性。
1.2车顶天线集合电磁兼容性设计1.2.1天线集合的基本概念保证整车系统电磁兼容性必不可少的措施是天线集合的EMC设计,这里采用“天线集合”的提法是因为这些天线之间并没有直接的电气上的联系,它们只是物理位置上集中在一个较狭窄的空间内。
新能源汽车线束接插件防护等级标准
新能源汽车线束接插件防护等级标准
近年来,随着新能源汽车的普及和推广,新能源汽车线束接插件的防护等级标准也日益受到关注。
新能源汽车线束接插件是连接汽车电气系统和驱动系统的重要组成部分,其防护等级的高低直接影响着新能源汽车的安全性和可靠性。
为了规范新能源汽车线束接插件的防护等级标准,相关部门制定了一系列行业标准和技术规范。
其主要包括以下几个方面:
1. 防护等级标准:针对新能源汽车线束接插件的防护等级,制定了一系列标准,如IP67、IP68等等。
这些标准规定了接插件在不同环境条件下的防护性能要求,如防尘、防水、防腐等等。
2. 材料选择:新能源汽车线束接插件的材料也需要符合一定的标准,如防火、阻燃、耐高温等等。
这些材料的选择对于新能源汽车的安全性和可靠性都有着至关重要的影响。
3. 生产工艺:新能源汽车线束接插件的生产工艺也需要符合一定的标准,如注塑、模压等等。
生产工艺的规范化可以有效提高产品的质量和可靠性。
4. 检测标准:对于新能源汽车线束接插件的质量检测也有着一系列的标准。
这些标准涉及到产品的外观、尺寸、功能等等方面,可以有效保障产品的性能和质量。
总之,新能源汽车线束接插件的防护等级标准是保障新能源汽车安全和可靠性的重要措施之一。
有关部门应进一步加强标准的制定和执行,促进新能源汽车产业的健康发展。
新能源汽车混合动力系统整车高压线束设计
新能源汽车混合动力系统整车高压线束设计随着环保意识的日益增强和汽车行业的不断发展,新能源汽车已经成为未来汽车发展的趋势。
混合动力汽车是新能源汽车的一种,其采用混合动力系统,将内燃机和电动机结合起来使用,既可以减少排放,又可以提高燃油利用率。
而高压线束则是混合动力汽车核心部件之一,是将高压电能从电池传递到电动机的关键部件。
在设计新能源汽车混合动力系统整车高压线束时,需要考虑以下几个方面:1. 材料选择:因为高压线束需要承受高电压和高温,所以线束需要采用高温、高压、耐磨的材料。
常见的材料有特殊橡胶、硅胶、氟橡胶、玻璃纤维布等,而首选材料是聚酰亚胺。
2. 线径选择:高压线束需要承受较高的电压和电流,因此线径要足够粗,以保证电能传输的安全性和可靠性。
而线径的选择需要考虑电池输出电压、电动机功率和线束长度等因素。
3. 接头设计:高压线束的接头设计也是非常关键的,要能够承受高电压和高温,同时还要具备防水、防爆等功能。
根据车辆使用环境,接头采用防护结构设计,比如采用橡胶、硅胶材质,添加密封胶等。
4. 布线方式:由于高压线束需要长距离输送电能,因此需要采用恰当的布线方式,以尽量减少对整车结构的影响。
通常采用丝绸带式布线和膜式布线,能有效减少空间的占用。
综合考虑以上几个方面,在设计新能源汽车混合动力系统整车高压线束时,需要注意以下几点:1. 图纸设计:在进行高压线束设计前,需要制作设计图纸,包括布线方案、电线直径、连接方式等。
2. 测试验证:设计后需要进行测试验证,以确保线束的安全性和可靠性。
3. 尽量减少空间占用:高压线束需要穿过整个车身,需要尽量减少空间占用,以保证车内空间的充裕。
4. 合理的布线方式:应根据车辆的具体结构和使用情况,选择合适的布线方式,以达到最佳的线束布局效果。
总之,设计新能源汽车混合动力系统整车高压线束是一项非常重要的工作,需要综合考虑各个方面的因素,以保证线束的安全性和可靠性。
只有这样,新能源汽车才能更好地为人们的生活带来便利和环保的效益。
新能源汽车高压线束设计方案【最新版】
新能源汽车高压线束设计方案在资源日益紧张的今天,节能减排势在必行,新能源汽车在突破技术瓶颈的前提下,市场还是很广阔的。
高压线束在新能源汽车中属于高安全件,所以高压线束的设计及布置至关重要。
整车高压线束主要的设计方案涉及到线束走向设计、线径设计、高压连接器选型、充电口的类型和应用、屏蔽设计、高压线束固定卡扣选型、高压线槽设计、高压互锁HVIL设计、GROMMET设计等。
一、高压线束走向布置及划分类型图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。
高压系统在设计方面,考虑到电磁干扰的因素,整个高压系统均由屏蔽层全部包覆。
目前国内车型全部采用屏蔽高压线,曰系车也有应用屏蔽网包覆在高压线外侧,插件处处理实现屏蔽连接。
同时由于高压已经超出人体安全电压,车身不可像低压系统一样作为整车搭铁点,因此在高压线束系统的设计上,直流高压电回路必须严格执行双轨制。
根据高压线束的特性,我们一般以高压电器为中心对高压线束进行划分,可分为电机高压线、电池高压线、充电高压线等。
电机高压线一般是连接控制器和电机的高压线; 电池高压线一般是连接控制器和电池的高压线;充电高压线一般是连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性能远高于低压线束等级,国内主机厂通常采用屏蔽高压线,近年来日本主机厂主要采用非屏蔽高压线外包裹屏蔽网工序。
屏蔽高压线可减少EMI、RFI对整车系统的影响。
整条高压线束回路均实现屏蔽连接,电机、控制器及电池等接口高压线束屏蔽层,通过插件等压接结构连接到电池电机控制器壳体,再与车身搭铁连接。
高压线的屏蔽对于电缆传导数据不是必须的,但是可减少或避免高压线的辐射。
耐压性能:常规汽车耐高压额定600V,商用车及大巴士电压可高达1000V;耐电流性能:根据高压系统部件的电流量,可达250~400A;耐温性能:耐高温等级分为125丈、150丈、200丈不等,常规选择150丈导线;低温常规-40丈。
简述新能源汽车高压线束的设计
简述新能源汽车高压线束的设计作者:杨文虎来源:《科学与信息化》2019年第09期摘要采用非传统车燃料作为主要动力来源或者使用燃油但采用新型动力装置的车型统称为新能源车,主要包括纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车等。
目前国家主推的纯电动汽车,其高电压高达300V~800V,而高压线束就是保证这个传输系统的重要载体。
而我们将从高压部件到另一个高压部件间线束传输组件成为高压线束。
关键词新能源;高电压;高压线束前言传统燃油车,动力来源是通过发动机活塞运动燃烧燃油,依靠曲轴和轮系传输发动机飞轮、发电机、压缩机和冷却水泵等功率设备上,通过动力传动装置实现车辆的行驶和功能的运作。
而新能源汽车尤其是纯电动汽车,动力来源靠高压电池包提供,传输载体为高压线束,连接充电口座、高压电池包、逆变器、电机,车载充电机等大功率设备及直流转换器,空调压缩机、PTC和加热器等小功率设备(见图1)。
1 高压线束的设计1.1 高压线束的组成高压线束主要包括:高压连接器、高压线缆,接地端子和扎带、外包材料、胶带、热缩套管、胶套、安装支架等辅材。
1.2 高压连接器根据功能定义可分为小电流和大电流两种,大电流主要用于OBC,电机,及电池等动力系统和上,小电流主要用于压缩机,PTC,电池加热装置及DCDC等功能电器上。
1.3 高压线缆高压线缆主要分为屏蔽线和非屏蔽线两种,线径从2.5mm²至120mm²不等。
1.4 辅材配件辅材配件与传统低压线束所使用的无太大差别,但外包材料需要用红色或橘红色的包覆物,以便于起到高压危险警示作用。
2 高压电缆的技术要求2.1 电缆的技术要求(1)结构高压电缆主要由线芯和绝缘材料组成,屏蔽线还要有屏蔽层和双层绝缘结构。
线芯是由一定数量的单丝先进行束绞,然后再同心的复绞,形成高压电缆需要的软导体。
根据结构可分为屏蔽线和非屏蔽线,根据用途可分为单芯屏蔽线和多芯屏蔽线(下图)。
(2)绝缘材料绝缘材料主要包括线芯绝缘和护套绝缘。
新能源汽车高压线束设计方案【最新版】
新能源汽车高压线束设计方案在资源日益紧张的今天,节能减排势在必行,新能源汽车在突破技术瓶颈的前提下,市场还是很广阔的。
高压线束在新能源汽车中属于高安全件,所以高压线束的设计及布置至关重要。
整车高压线束主要的设计方案涉及到线束走向设计、线径设计、高压连接器选型、充电口的类型和应用、屏蔽设计、高压线束固定卡扣选型、高压线槽设计、高压互锁HVIL设计、GROMMET设计等。
一、高压线束走向布置及划分类型图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。
高压系统在设计方面,考虑到电磁干扰的因素,整个高压系统均由屏蔽层全部包覆。
目前国内车型全部采用屏蔽高压线,曰系车也有应用屏蔽网包覆在高压线外侧,插件处处理实现屏蔽连接。
同时由于高压已经超出人体安全电压,车身不可像低压系统一样作为整车搭铁点,因此在高压线束系统的设计上,直流高压电回路必须严格执行双轨制。
根据高压线束的特性,我们一般以高压电器为中心对高压线束进行划分,可分为电机高压线、电池高压线、充电高压线等。
电机高压线一般是连接控制器和电机的高压线; 电池高压线一般是连接控制器和电池的高压线;充电高压线一般是连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性能远高于低压线束等级,国内主机厂通常采用屏蔽高压线,近年来日本主机厂主要采用非屏蔽高压线外包裹屏蔽网工序。
屏蔽高压线可减少EMI、RFI对整车系统的影响。
整条高压线束回路均实现屏蔽连接,电机、控制器及电池等接口高压线束屏蔽层,通过插件等压接结构连接到电池电机控制器壳体,再与车身搭铁连接。
高压线的屏蔽对于电缆传导数据不是必须的,但是可减少或避免高压线的辐射。
耐压性能:常规汽车耐高压额定600V,商用车及大巴士电压可高达1000V;耐电流性能:根据高压系统部件的电流量,可达250~400A;耐温性能:耐高温等级分为125丈、150丈、200丈不等,常规选择150丈导线;低温常规-40丈。
新能源汽车车内线束设计及导线要求
新能源汽车车内线束设计及导线要求新能源线缆的应⽤场景主要有车内线、充电枪/充电桩以及随车充三种情况,⽽车内⾼压线束主要是对新能源车辆提供⾼压强电供电作⽤,在新能源汽车中属于⾼安全件,具有⼤电压/⼤电流、⼤线径导线数量多等特点,这也使得新能源车内⾼压线束的设计⾯临着很多的挑战。
今天,我们就来了解⼀下新能源汽车车内线束设计及导线要求。
典型纯电动车⾼压线束⽰例⼀、车内⾼压线束基本特点1. ⼤电压/⼤电流新能源汽车电池电压可达600V,对应导线耐压等级达300A。
⽽传统燃油车电池电压⼀般为12V,对应的导线耐压等级⼩于60V。
2. ⼤线径导线数量多新能源汽车在⾼压电池、逆变器、变压器、低压电池、空调压缩机等等部位都需要⽤到⼤线径导线,数量⾮常之多。
⼆、车内⾼压线束⾯临的挑战车内⾼压线束由于具有⼤电压/⼤电流、⼤线径导线数量多等特点,线束的设计⾯临着安全、布线、屏蔽、重量及成本等挑战,⾯对这些挑战,我们总结出⼀些应对措施。
1. 安全⾯对安全挑战,车内导线选⽤、密封等⽅⾯需要做出⼀些应对措施(1)导线选⽤采⽤⾼压导线600V/900V(AC)(参考ISO19642);采⽤壁厚⾼线,壁厚0.6mm—1.1mm;采⽤耐热导线,耐热150度或以上可选⽤硅橡胶导线,交联聚⼄烯/交联聚烯烃材料导线外层保护(2)密封与⾼压连接器匹配,采⽤导线密封件、热缩管、Pass-thru密封件、橡胶件等多种⽅式进⾏密封,以进⾏防⽔防尘(IP67,IP69K)。
要求导线具有良好的圆整度、尺⼨稳定性能、⽼化性能。
连接密封2. 布线车内⾼压线束布置有以下要求:(1)静态负载情况下,最⼩转弯半径4倍导线外径;(2)动态负载情况下,最⼩转弯半径8倍导线外径;(3)⾼低压导线间距最⼩不低于100mm;(4)⾼压接插件出线端到第⼀个固定点的距离不⼤于100mm,相邻固定点之间的距离⼀般不超过150~200mm;(5)⾼压线束尽量布置于车底;(6)导线选择韧性导线如硅橡胶导线、柔性交联聚烯烃导线.3. 屏蔽因为新能源车⾼压和⼤的交流产⽣的电磁场⼲扰,以及电器元器件的快速通断产⽣的电磁⼲扰,考虑到电磁⼲扰的因素,整个⾼压系统均由屏蔽层全部包覆。
新能源汽车高压安全与防护pptx
新能源汽车高压安全与防护pptx•新能源汽车高压系统概述•高压安全基础知识•新能源汽车高压安全防护措施•高压系统故障诊断与排除•新能源汽车高压安全与防护实践•总结与展望目录CONTENTS01新能源汽车高压系统概述高压电缆传输电能,连接高压电池组、电机控制器和充电接口等电气设备。
连接外部电源,为高压电池组充电。
高压配电盒分配电能,保护电路和电气设备。
高压电池组存储电能,为电动机提供动力。
电机控制器控制电动机的启动、加速、减速和停止,实现能量转换。
高压系统组成与功能新能源汽车高压系统的电压通常达到几百伏甚至上千伏,远高于传统汽车的12V 或24V 电压。
高电压由于新能源汽车需要较大的驱动力,因此高压系统中的电流也相应较大。
大电流高压电气设备在工作时会产生大量热量,导致温度升高,需要采取散热措施。
高温升高压电气设备的绝缘材料在高温或高电压下可能引发火灾或爆炸。
易燃易爆高压电气设备特点B CD充电过程当新能源汽车需要充电时,通过充电接口将外部电源的电能传输到高压电池组中存储起来。
能量回收在车辆制动或减速时,电机控制器可以将电动机产生的反向电能回收并存储到高压电池组中,提高能量利用效率。
故障保护当高压系统出现故障时,相关保护装置会自动切断电路,确保人员和车辆安全。
放电过程在车辆行驶过程中,高压电池组将存储的电能释放出来,通过高压电缆传输到电机控制器中,驱动电动机运转。
高压系统工作原理A02高压安全基础知识高压电危害及防护措施高压电危害电击、电弧烧伤、电磁辐射等防护措施穿戴防护用具、保持安全距离、使用绝缘工具等高压安全操作规范操作前准备检查设备状态、确认安全措施、穿戴防护用具等操作中注意事项遵守操作规程、保持清醒状态、禁止单人操作等操作后处理关闭电源、清理现场、记录操作过程等立即切断电源救援受伤人员防止事故扩大事故报告与分析高压事故应急处理使用绝缘工具迅速切断事故电源隔离事故现场,禁止非专业人员进入,等待专业人员处理进行心肺复苏、止血包扎等紧急处理,并及时送医及时向上级报告,配合相关部门进行事故调查和分析,总结经验教训,防止类似事故再次发生。
新能源汽车线束接插件防护等级标准
新能源汽车线束接插件防护等级标准随着新能源汽车的发展和普及,新能源汽车线束接插件的防护等级标准也逐渐成为人们关注的焦点。
线束接插件是新能源汽车电路系统中的重要组成部分,起着连接电线和电器设备的作用。
因此,其防护等级标准的制定对于确保新能源汽车电路系统的安全性和可靠性至关重要。
其次,根据新能源汽车线束接插件的使用环境和特点,还可以结合国家相关法规和标准制定特殊的防护等级标准。
例如,在寒冷地区使用的新能源汽车线束接插件,可以根据国家标准规定其防冻性能的要求,确保在低温环境下仍能正常工作。
又如,在高温环境下使用的新能源汽车线束接插件,可以制定相应的防高温等级标准,确保在高温环境下不会出现线束老化、接触不良等问题。
此外,还可以根据线束接插件的不同用途和功能,制定不同的防护等级标准。
例如,对于连接高压电源的线束接插件,应采用更高的防护等级标准,以确保防止电源短路等事故的发生。
而对于连接低压电器设备的线束接插件,可以适度降低防护等级标准,以减小成本和提高可靠性。
此外,新能源汽车线束接插件的防护等级标准还应包括防护等级的测试方法和要求。
例如,可以规定在不同的固体和液体侵入条件下对线束接插件进行测试,评估其是否符合相应防护等级标准。
同时,还应制定相应的性能指标,如耐高温性能、抗腐蚀性能等,以确保线束接插件的长期可靠性和稳定性。
总之,新能源汽车线束接插件的防护等级标准是确保新能源汽车电路系统安全可靠的重要举措。
该标准可以参考国际电工技术委员会的相关标准,结合国家法规和标准以及线束接插件的特点和使用环境,制定相应的防护等级标准。
同时,还应包括相应的测试方法和要求,以确保线束接插件在使用过程中具有良好的防护性能。
通过标准的制定和执行,可以提高新能源汽车电路系统的安全性和可靠性,推动新能源汽车行业的健康发展。
电动汽车设计时的高压安全防护措施
电动汽车设计时的高压安全防护措施纯电动汽车和混合动力汽车的高压系统同时具有直流高压和交流高压,直流高压主要分布在动力电池到各个驱动部件的位置,交流高压主要分布在逆变器和驱动电机之间,以及充电接口与车载充电器之间。
为防止意外触电情况,新能源汽车对高压部件均采用特殊的标志。
橙色高压线束:橙色波纹管隔离防护高压电,提示和警示维修人员。
橙色高压连接器:橙色提示和警示维修人员,同时所选的连接器应达到IP67的防护等级。
高压警告标志:黄色及标志符号提示和警示维修人员。
为保证电动汽车使用和维护过程中的安全,国家管理部门对电动汽车的安全保护提出了严格要求,厂家也根据相关要求在车辆设计中使用漏电保护器、高压互锁技术、绝缘电阻检测技术等手段,确保车辆的使用和维护安全。
1.漏电保护器电动汽车设计时,为防止高压母线与车身相连,造成使用者和维修人员触电,在电路中专门设计了漏电保护器。
一旦出现短路现象,保护器就报警,并断开主接触器。
这就避免了电机、空调、充电器、DC/DC系统等高压的泄漏。
电动汽车高压部件如逆变器等密封在高压盒中,非工作人员不能拆开。
但也会有工作人员疏忽和非工作人员强行拆开的情况。
为防止高压电击伤,在电动汽车高压部件上设计有高压互锁开关,只要高压部件被打开或者未正确连接,互锁装置开关动作,控制器收到信号后断开系统的主继电器,可以避免发生意外电击。
3.绝缘电阻检测较高的供电电压对整车的电气安全提出了更高的要求,尤其是对高压系统的绝缘性能提出了更为苛刻的要求。
绝缘电阻是表征电动汽车电气安全好坏的重要参数,相关电动汽车安全标准均做了明确规定,目的是为了消除高压电对车辆和驾乘人员人身的潜在威胁,保证电动汽车电气系统的安全。
根据电动汽车和人体安全标准,在最大交流工作电压小于660V,最大直流工作电压小于1000V以及整车质量小于3500kg的条件下,电动汽车的高压安全要求如下:(1)人体的安全电压低于35V,触电电流和持续时间乘积的最大值小于30mA·s;(2)绝缘电阻除以电池的额定电压至少应该大于100Ω/V,最好是能确保大于500Ω/V;(3)对于各类电池,充电电压不能超过上限电压,一般最高不超过额定电压的30%;(4)对于高于60V的高压系统的上电过程至少需要100ms,在上电过程中应该采用预充电过程来避免高压冲击;(5)在任何情况下继电器断开时间应该小于20ms,当高压系统断开1s后,汽车的任何导电的部分和可接触的部分对地电压峰值应当小于42.4V(交流)/60V(直流)。
浅谈新能源汽车线束布置方案及EMC防护设计
进行线束设计初期考虑的防护。
图 5 脉冲干扰防护及电压波形 4.3.3 静电干扰设计的防护
静电放电对于新能源车辆危害非常大,会引起严重的安全问题,各个零部件和整车都要 保证足够高的抗扰度。
通过新能源线束设计开发前期的线束合理化设计与布置,以及对新能源车辆原理设计
阶段 EMC 防护的重点考虑,有效的避免了强电线束工作时产生的干扰,并通过搭载台架、实 车认证,不断优化线束布置方案与 EMC 设计。目前所采用的线束布置形式,以及采用的各项 EMC 防护方案与措施,在批产项目中得到充分的验证和认可。
3)屏蔽设计:采用屏蔽高压线,屏蔽网包覆在高压线内部。,连接器连接时实现屏蔽层 的连接。考虑到电磁干扰的因素,整个高压线束系统均由屏蔽层全部包覆。 2.2 低压线束设计方案
1)线束走向设计、线径设计: 2)低压线束固定卡扣选型: 3)屏蔽设计: 4)低压连接器选型:我司新能源车辆低压线束设计方案延续传统车设计平台。低压线 束满足传统汽车功能的实现外,还负责强电控制单元模块的功能实现。低压线束设计与布置 方案中考虑高压线束对其产生的干扰防护。不同信号源采用不同的低压屏蔽导线。 3.高低压线束布置方案 高低压线束布置区域划分: 发动机舱:整车线束布置的重点也是难点,它集中了 PDU、驱动电机、电动压缩机等高压 连接线束。MCU、VCU、DC-DC 以及各类传感器等等低压线束部分。 驾驶室内: 基于传统车布置结构。 行李舱:主要包括充电高压线、动力电池控制系统、车载控系统等低压线束单元。
2、 高低压线束布置结构形式: 4.1 分层布置:高压线束与低压线束分为上下层级关系。 4.2 并列布置:走向相同但采用依附车身机构并列布置。
电动汽车EMC的措施
电动汽车EMC的措施1.EMC标准汽车行业对车辆制定了严格的电磁兼容方面的标准和测试规范,首先零部件本身必须通过电磁兼容性测试,集成到整车后,整车也要通过电磁兼容性全面考核。
电磁兼容性具有一票否决权,如果电磁兼容性不能满足相应法规测试要求,将导致产品不能上市,所以电磁兼容测试标准显得尤为重要,它对于电动汽车EMC具有把关作用。
欧美发达国家十分重视对汽车电磁兼容性的研究,世界各国和相关国际性组织制定了众多的标准和法规来限制汽车的电磁兼容问题。
我国自从l983年发布第1个电磁兼容国家标准GB39O7一l983以来,也已经发布了多个有关电磁兼容的国家标准,见下表。
从表中不难得出,随着汽车电子工业的发展,对于EMC的要求不断增加,电磁兼容标准也在不断更新完善。
2008年最新发布的GB/T18387一2008已经开始针对电动汽车做出的测试规范。
相信随着电动汽车产业的发展,会有越来越多的标准出台。
更严格的标准也会推动在电动汽车开发过程中车企对电磁兼容工作重视,为了保证合乎标准而更早期、更大量地投入到电磁兼容性开发过程中。
▲我国电磁兼容标准2.零部件EMC零部件电磁兼容性是整车电磁兼容性的基础和前提,用于电动车上的零部件不仅应满足零部件电磁兼容性要求,同时在整车电磁兼容性出现问题时,零部件供应商也有义务支持并进行相关整改。
理论与实践证明,任何电磁骚扰的发生必须具备3个条件:骚扰源、传播骚扰的途径和敏感设备。
作为电动汽车的零部件应该从两个方面尽可能地优化:一是尽量降低骚扰的强度;二是尽可能地提高抗骚扰的能力。
对于各控制单元(ECU)主要是通过滤波电路、PCB布局、布线、多层板设计控制发射源,同时加强设备的屏蔽,必要时通过金属壳体,将控制单元外壳形成一个连续密封的导电体,使耦合到内部电路的电磁场被反射和吸收。
对于潜在电磁骚扰源的电机控制器、直流/直流转换器、高压线束、高压蓄电池,可将外壳形成一个良好的密封体实现屏蔽完整性,防止电磁泄露,再通过多点接地的方式将电机外壳与整车可靠接地,降低电磁辐射的水平。
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新能源汽车线束布置方案及EMC防护韩坡
发表时间:2020-03-16T15:47:59.037Z 来源:《电力设备》2019年第20期作者:韩坡[导读] 摘要:我国的经济发展越来越迅速,社会进步也越来越大的环境下,国家号召全国人民进行节能减排,为了适应这一号召,很多大型的汽车生产厂家纷纷推出了各种不同类型的新能源汽车,我国现如今先进的制造技术为各大企业提供了很多的方便,节能减排就是要改变传统燃油汽车排出的尾气,那么就要求我们将汽车的动力能源由传统燃料转变为电能。
(曼德电子电器有限公司保定徐水电气系统分公司河北保定 072550)摘要:我国的经济发展越来越迅速,社会进步也越来越大的环境下,国家号召全国人民进行节能减排,为了适应这一号召,很多大型的汽车生产厂家纷纷推出了各种不同类型的新能源汽车,我国现如今先进的制造技术为各大企业提供了很多的方便,节能减排就是要改变传统燃油汽车排出的尾气,那么就要求我们将汽车的动力能源由传统燃料转变为电能。
在整车线束的设计和应用方案中,主要考虑因素包括线束走向问题、路径的选择方式、高压连接器的种类、充电口的选择、屏蔽设计、线槽设计等。
本文通过对线束设计方案和新能源汽车的EMC防护方式的分析,结合实际的典型案例,希望能为我国新能源汽车的发展作出一点贡献。
关键词:新能源汽车;线束布置方案;EMC;防护前言:在实现汽车电气信号传输和电气设备稳定运行中,一个很重要的部分是整车线束。
随着我国经济的进步和社会的发展,我国的新能源汽车工业也随之发展起来,但是就目前的情况来看,在线束布置方面还存在着诸多的问题,这些问题也给设计人员带来了各方面的困扰。
针对汽车线束领域的困境,相关技术人员提出了一种新的设计理念。
1、线束设计方案
1.1高压线束设计方案
高压线束的功能是为新能源汽车提供高压电源,高压线束在线束设计中是一个重大的突破。
在高压线束的设计过程中要遵循的原则如下:
1.1.1关于线束的走向和路径的设计
双轨制是在设计高压线束中最常用的一种方法,新能源汽车系统中的高压电已经超出了人体的承受范围,所以车身不能够作为整车的搭铁点。
1.1.2关于连接器的型号的选择
连接器的主要功能就是连接高压电流同时负责高压回路运行中人机的安全,所以在设计高压线束的时候要采用耐高压、具有防水功能、屏蔽层连接紧密的高压连接器。
1.1.3关于屏蔽方面的设计
相关设计人员在设计过程中要采用屏蔽性能高的原线(线缆),并且原线的内部要有屏蔽层,屏蔽层的完全连接是安装连接器时的重中之重。
除此之外,相关设计人员在设计高压线束的过程中还有其他方面的因素要考虑,比如:负载线路的额定值、线束的温升、线束的工作环境、成捆线束电流的折减系数等。
1.2低压线束设计方案
在低压线束的设计时要按照以下几个步骤:(1)设计线束的走向和途径(2)线束固定卡扣的选择(3)进行屏蔽设计(4)选择合适的连接器。
这个设计方案如果严格按照步骤来进行,不仅可以使新能源汽车具备传统汽车的基本功能,还可以拥有电控单元模块的功能。
整个设计过程中,不仅要考虑以上问题,还要重视与高压线束产生的干扰,要根据不同的情况,给不同信号源配置不同的低压导线。
连接器有两种类型:屏蔽型和非屏蔽型。
首先来说非屏蔽型连接器,非屏蔽型连接器的内部构造很简单,对比屏蔽型连接器少了屏蔽功能安装的成本,可以安装在类如充电回路、控制器内部、具有金属外壳等不需要进行屏蔽的部位上。
屏蔽型连接器与其相反,适合应用在如高压线束等需要屏蔽的地方。
有些区域的连接器还需要防水功能,根据连接的位置选择合适的防水等级。
1.3高低压线束布置方案
这个设计布置方案由以下几个环节所构成。
发动机舱,全车型的设计的布置方案是设计工作中的重点和难点,它把驱动电机和PDU设备的线束连接结合到了一起;驾驶室,这个环节的设计主要是针对传统汽车的结构进行设计;行李舱,这个设计环节就很复杂了,涉及到高压线、电池控制系统、车载系统等结构的线束单元。
2、整车线束的布置方案及案例分析 2.1分层式布线
分层式布线的工作主要是在低压线束处在一个高频信号的时候,这种情况下设计人员就要用双绞线和箔层屏蔽层;那么如果当低压线束发出低频信号的时候,就要求设计人员使用双绞线和编织层屏蔽层。
对纯电动车进行高压线束和低压线束的分层式布线设计的目的是为了减少高压线束对强电流输送的干扰,避免低压线束对控制单元的电磁干扰,而且要做到低压线束和高压线束的走线距离保持在20cm左右。
通过进行实际的实验操作,判断出这项设计方案可以做到减缓强电工作的干扰。
2.2并列式布线
新能源客车高低压线束在底盘区域可以并排走线,一般采用左边高压,右边低压,中间走水管、气管。
高压线束与低压线束的平行间距根据车辆底盘结构而定,一般间距在30cm左右。
这样不仅可以防止电磁干扰,还方便检修。
2.3案例分析
案例1:电机温度感应器的信息发生误报。
原因分析:这个时候的高压线在运行系统中呈环状分布,温度感应器的分支线束直接通过高压线束区域,因此受到高压环境中产生电磁的干扰,从而影响运转,因此发出错误的信号。
解决方法:将高压线束的走向调整一下,走向改变一下,在工作过程中选择分层布线的方式,选择编织式屏蔽导线。
案例2:新能源电动公交EMC测试不过关。
原因分析:公交尾舱放置了高压箱,控制器,高压线束纵横交错。
为了节省成本,有些电源线束没有屏蔽层,导致电磁干扰。
改善措施:高压线走向尽量规律有致,电源线全部采用屏蔽线。
3、新能源车辆的EMC防护
不管是纯电动车还是混合型汽车,都是采用动力电源来供电的方式,以这样的方式给汽车提供能够运行的能源。
那么如何在整车线束的设计中实现EMC防护,是很多设计人员都要面临的一个难题和挑战。
从整车EMC防护设计过程中可以看出,辐射传导设计是研究中的一个重点方向,所以设计人员在设计方案刚开始的时候,一定要考虑到这个因素。
EMC是来衡量整车范围设计要求的零件标准,之后再用线束把汽车运行系统中的每个控制单元连接在一起,再使用固定的防护方法把供电回路按照一定的规律连接起来。
结语
为了有效地减少电磁对线束产生的干扰,这篇文章对新能源汽车线束设计方案的配置和对EMC防护方式进行了研究,在研究中做了很多实际的实验,从搭载台实验和实车实验中能看出相关的设计人员在对线束配置方式进行着不断的优化。
就我国当前的现状来看,在研究新能源汽车的工作中,这种新能源汽车线束设计式和EMC防护措施,在业界已经被广泛的认可。
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