新能源汽车高压线束的十大特点

目录

新能源汽车高压线束的十大特点 (2)

引言新能源汽车高压线束的定义 (2)

1 高电压 (2)

2 大电流 (2)

3 密封性 (2)

4 耐热性 (2)

5 EMC性能 (2)

6 耐久性 (4)

7 安全性 (5)

8 高压连接器特点 (7)

9 高压导线特点 (7)

10 充电口特点 (7)

其他注意点说明 (7)

新能源汽车高压线束的十大特点

引言新能源汽车高压线束的定义

新能源汽车高压线束是高压电气系统的关键组件，为新能源汽车的可靠运行和安全提供了保障。它承载着电动、混动汽车内部及外部线束连接，通过配电盒进行电源分配，高效优质地传输电能，屏蔽外界信号干扰等功能，是新能源汽车高压系统的神经网络，连接所有的高压电子零部件，传递电力与数据，对新能源汽车极为重要。

1 高电压

新能源汽车普遍工作在B级电压范围，因此要求高压线束也需要满足60V-1500V的工作电压范围要求，目前普遍的导线电压要求根据GB/T 184384.3中对B级电压的规定为AC 30V-1000VRMS，或DC 60V-1500V。

2 大电流

新能源汽车高压线束作为主要的能源传输通道，需要承受较大的电流，直流母线额定工作电流都能够达到200A以上。

3 密封性

由于高压线束高电压大电流的特性，对线束的密封性也有很高的要求，一般都会要求进行防水防尘试验和气密测试，如果密封不好，导致潮湿或进水，会造成导线和连接部位的极速老化或损坏。如果在接插件部位的密封性能差，还能够导致绝缘电阻降低，整车报绝缘故障。

4 耐热性

由于高压线束长时间通过大电流，因为功率很大，由焦耳效应产生很大的热量，因此高压线束的导线耐温等级一般都达到125℃（150℃），端子耐温一般都达到140℃。

5 EMC性能

EMC（Electro Magnetic Compatibility，电磁兼容性）是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。简单来说，EMC包括了EMI（Electro Magnetic Interference，电磁干扰）和EMS（Electro Magnetic Susceptibility，电磁敏感性）。EMI是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰；EMS是指器具对所在环境中存在的电磁干扰所具有的一定程度的抗扰度。EMI是主动性的，即对外界产生的干扰，EMS是被动性的，即抵抗外界的干扰。所以对设备的EMC要求就是：减少对别人的干扰，同时自身能抵抗相当程度的外界干扰。

零部件电磁兼容性是整车电磁兼容性的基础和前提，用于新能源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。作为新能源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。

整车范围内首先保证零部件的EMC符合标准要求，通过线束将各个控制单元联系在一起。新能源汽车整车级屏蔽设计的重点应是高压系统的布局、屏蔽设计以及CAN通信网络的抗干扰处理。首先尽量要求高压线束沿着车身布置，优化整车电磁辐射的环路，同时利用车身形成封闭的屏蔽舱。同时屏蔽高压电缆和连接器也是一种减少不必要的电磁干扰经济有效的方法，通过一系列标准的实验显示了屏蔽电缆和连接器能够有效减少在100 kHz到200 MHz频率范围内的不必要的干扰。

目前国内车型全部采用屏蔽高压线，日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。为了避免高压线束传输强电电流时产生电磁干扰，导致低压线束对控制单元供电及信号传输受到电磁干扰的风险，一般采用高压线束与低压线束分层设计，距离保证在200-300mm内。

下列是常见几种电缆对EMC方案介绍。

方案1：使用编织屏蔽电缆

方案2：电缆外套编织网

方案3：电缆外套铝管

方案4：铝管、编织网分段组合

实验结果表明：铝管和编织网分段组合在0-1GHZ频率范围内的的屏蔽效果最佳。

6 耐久性

新能源汽车上的电源和各种电气零件通过线束来实现电路物理连接，线束分布遍布全车。如果把动力系统比作汽车心脏的话，那么线束就是汽车的神经网络系统它负责整车各个电器零件之间的信息传递工作。随着人们对舒适性、经济性、安全性要求的不断提高，汽车上的电子产品种类也在不断增加，汽车线束越来越复杂线束的故障率也相应增加。这就要求提高线束的可靠性和耐久性等性能。

端子和连接器是决定系统可靠性的重要内容，也是整个线束的重要组成部分。由于部分端子和连接器的工作环境恶劣，端子和连接件中容易发生各种各样的故障，如腐蚀、老化以及在振动的作用下松动等问题。由于端子和连接器的损毁、松动、脱落、失效所导致的电气线路故障占整个电气系统的故障的50%以上，所以整车电气系统可靠性设计中应充分重视端子和连接器的可靠性设计。为提高端子和连接器设计的可靠性，首先应分析其故障模式，以便做好相应的预防工作。端子和连接器通常有接触不良、绝缘不良和固定脱落这三种主要的故障模式，其中，针对接触不良，可采用检测静态接触电阻、动态接触电阻、单孔分离力、连接点和元器件的耐振性等指标来加以判断；对于绝缘不良，可检测绝缘体绝缘电阻、绝缘体时间退化速度、绝缘体、接触件等零件尺寸等指标来加以判断；对于固定脱落类的可靠性，可检测端子和连接器的装配公差、耐力矩、连接针保持力、连接针插入力、环境应力状况下保持力等指标来加以判断。分析了端子和连接器的主要故障模式和失效形式之后，可采取以下措施来提高端子和连接器设计的可靠性：

a) 选择合适的接插件。接插件的选择不仅要考虑连接电路的类型和数量，还要有利于设备的组成。如圆形连接器受气候和机械因素的影响比矩形连接器小，并且机械磨损较小，与导线或电缆的端接可靠，所以尽可能地选择圆形连接器。