线束设计与检测

1．设计技术

1.1 概述

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。动力系统线束设计分为动力系统低压线束和动力系统高压线束。设计线束时需要考虑其安全性、可靠性和稳定性要求。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，如何提高电动汽车的动力系统线束的综合性能设计便成为关注的焦点。

1.2低压线束设计

1.2.1 整车低压线束设计

电动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）。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电器件提供电能时尽量少的加以控制，确保在无法启动电动模式情况下，汽车也能短暂正常工作，以方便故障车辆能够及时维修等。如：整车控制器电源、真空制动助力泵电源和转向泵电源等。

点火开关控制的供电系统（一般称为IG档）。这部分电器件基本上是在车辆未行驶运转的情况下才使用，取自预充电模块的分支电源，避免了为蓄电池充电时争电源的可能性。如：雨刮器、车灯控制电源、门窗控制电源等。

电动模式的供电系统（一般称为start档）。这部分电源是在车辆启动电动模式下，电器件能够正常启动。电源的负载比较大，电源取之于预充电模块，负载的电流消耗量不同，预充电输出地电流量也就随之成正比变化，有效地保证整车的用电量。

1.2.2 线路保护设计

A．熔断器

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。目前电动汽车所用保护装置主要有熔断器。它是一种安装在中央控制盒中，保证电路安全运行的电器元件。当电路发生故障或异常时，伴随着电流不断升高，并且升高的电流有可能损坏线路。若线路中正确地安置了保险丝，那么，保险丝就会在电流异常升高到一定的高度和一定的时候，自身熔断切断电流，从而起到保护线路安全运行的作用。

熔断器按照结构上分为片式熔断器、插入式熔断器和旋紧式熔断器 3种类型，这3种熔断器有不同承载电流量的规格。在线路保护采用的熔断器时，需要严格选取相应的规格。目前，我公司生产的电动汽车的动力系统线束都应用了这3种类型的熔断器。

一般根据负载的性质和最大连续工作电流来确定熔断器容量，按照经验：如果是电阻性负载，如白炽灯，电阻加热器等等，熔断器额定容量＝（1～1.2）×电路最大工作电流；如果是电感性负载，如转向助力电动机，刹车助力泵等等，熔断器的额定容量=(2～4）×该电器的额定电流；如果是纯电容性负载，则需要在回路中设置预充电电路；如果是复合性负载，则要具体分析该复合性负载主要是呈现什么性质的特征，数值的大小来确定熔断器的额定容量。

B．继电器

继电器具有控制系统和被控制系统，通常应用于中央电气盒和自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

常用继电器的设备一般有刮水器、喇叭、前照灯、雾灯、风扇、转向灯（闪光器）等。常用的继电器额定电压为12V。

选用继电器要参考的技术要求：①可靠性好；②性能稳定；③质量轻、体积小、寿命长，对周围元器件影响小；④结构简单、工艺性好、成本低。

我公司采用沪工HG12V系列继电器，符合QC-T 695-2002 汽车通用继电器标准。

C.搭铁分配设计原则

DCDC控制器、整车控制器等对整车性能及安全影响大，且易受其他用电设备干扰及整车电位均衡的需要，所以这些高压电器件外壳的搭铁点一定要单设。

无线电系统为避免干扰，也要单独搭铁。

弱信号传感器的搭铁最好独立，搭铁点最好是在离传感器较近的位置，以保证信号的真实传递。

其他电器件可根据具体布置情况相互组合共用搭铁点。原则是就近搭铁，避免搭铁线过长，造成不必要的电压降。

蓄电池负极线、预充电模块搭铁线等因导线截面较大，因此一定要控制好线长和走向，减小电压降；为增加安全性，预充电模块负极和车身一般要单独连到蓄电池负极搭铁；

搭铁方式是通过螺柱式接头搭铁，此法一定要在接头的尾部烤上热缩管绝缘。

1.2.3 接插件选取

插接件是线束的核心部件，插接件的性能直接决定着线束整体的性能，而且对全车的电器稳定性、安全性起着决定性的作用。

插接件选取要保证与电器件的良好接触，使接触电阻降为最低，提高可靠性，优先选用双弹簧式压紧结构的插接件。目前，我公司采用接插件为AMP公司、Delphi公司和南通友星线束有限公司生产的接插件，符合相应的国家标准。

根据导线的截面积和通过电流的大小合理选择插接件。

发动机舱内对接的护套，由于舱内温度、湿度偏大，因此一定要选择防水性护套。

在同一条线束中若用同一种护套，其护套种类和颜色一定要有区别。

基于汽车外观的整体协调性，在发动机舱中应选用黑色护套。

为减少线束对接用护套的种类和数量，优先选用混合型件，使装配固定方便。

对于要求性能较高的整车控制器、核心部件ECU等用的端子插接件，应优先选用镀金件以保证安全可靠性。

蓄电池接头（电瓶夹）内部为锥体，锥度为1:9；电瓶夹的材料为镀锡铜、镀锌铜或铅锑合金。

1.2.4 导线选取

汽车线束常用的导线通常使用多股绞合铜导线，绝缘皮为PVC绝缘材料。线束用导线要有耐温、耐油、耐磨、防水、防腐蚀、抗氧化、阻燃等特性。

汽车线束常用的导线种类有日标（AVSS等）、国标（QVR）、德标（FLRY）、美标等几大系列。AVSS（AVS）导线的特点是薄皮绝缘，柔韧性较好；QVR的特点是绝缘皮厚，比较柔软，延展性好；德标导线绝缘皮更薄，柔韧性好；美标导线绝缘皮一般为热塑性或热固性弹性体，还有经过辐照工艺加工的。可根据用户的需求和不同的工作环境选取适当类型的导线。我公司设计的动力系统线束所用的汽车导线为徳标AVS、AVSS、QBV-1系列导线。

根据电器件功率的大小计算流通导线的电流；长时间工作的电气设备可选择实际载流量60%的导线；短时间工作的用电设备可选用实际载流量60%-100%之间的导线；根据不同的工作环境和温度大小适当改变导线的截面积；根据导线的走向、插接件的数量（即电压降的大小）适当改变导线的截面积。

1.2.5 线束包扎和固定设计

A．线束包扎

线束外包扎起到耐磨、阻燃、防腐蚀、防止干扰、降低噪声、美化外观的作用，一般根据工作环境和空间大小制定以下包扎设计方案。

发动机舱线束（一般称为前舱线束）工作环境恶劣，因此全用高阻燃性、