新能源高壓線束設計要點解析

新能源汽車高壓線束是高壓電氣系統(tǒng)的關鍵組件， 為新能源汽車的可靠運行和安全提供了保障。它承載著電動、 混動汽車內(nèi)部及外部線束連接， 通過配電盒進行電源分配， 高效優(yōu)質(zhì)地傳輸電能， 屏蔽外界信號干擾等功能， 是新能源汽車高壓系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡， 連接所有的高壓電子零部件， 傳遞電力與數(shù)據(jù)， 對新能源汽車極為重要。

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  1 高電壓
  新能源汽車普遍工作在B級電壓范圍，因此要求高壓線束也需要滿足60V-1500V的工作電壓范圍要求，目前普遍的導線電壓要求根據(jù) GB/T 184384.3中對B級電壓的規(guī)定為AC30V-1000VRMS ，或DC60V-1500V。
  
  2 大電流
  新能源汽車線束作為主要的能源傳輸通道，需要承受較大的電流，直流母線額定工作電流都能夠達到 200A以上。
  
  3 密封性
  由于高壓線束高電壓大電流的特性，對線束的密封性也有很高的要求，一般都會要求進行防水防塵試驗和氣密測試， 如果密封不好， 導致潮濕或進水， 會造成導線和連接部位的極速老化或損壞。如果在接插件部位的密封性能差，還能夠?qū)е陆^緣電阻降低，整車報絕緣故障。
  
  4 耐熱性
  由于高壓線束長時間通過大電流，因為功率很大，由焦耳效應產(chǎn)生很大的熱量，因此高壓線束的導線耐溫等級一般都達到 125℃（150℃），端子耐溫一般都達到 140℃。
  
  5 EMC性能
  EMC（Electro Magnetic Compatibility ，電磁兼容性）是指設備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合要求運行并不對其環(huán)境中的任何設備產(chǎn)生無法忍受的電磁干擾的能力。簡單來說， EMC包括了EMI（Electro Magnetic Interference ，電磁干擾）和 EMS（Electro Magnetic Susceptibility ，電磁敏感性）。
  EMI是指設備在正常運行過程中對所在環(huán)境產(chǎn)生的電磁干擾；EMS是指器具對所在環(huán)境中存在的電磁干擾所具有的一定程度的抗擾度。EMI是主動性的，即對外界產(chǎn)生的干擾，EMS是被動性的，即抵抗外界的干擾。所以對設備的 EMC要求就是：減少對別人的干擾，同時自身能抵抗相當程度的外界干擾。
  零部件電磁兼容性是整車電磁兼容性的基礎和前提， 用于新能源車上的零部件不僅應滿足零部件電磁兼容性要求， 同時在整車電磁兼容性出現(xiàn)問題時， 零部件供應商也有義務支持并進行相關整改。理論與實踐證明， 任何電磁騷擾的發(fā)生必須具備 3 個條件: 騷擾源、傳播騷擾的途徑和敏感設備。作為新能源汽車的零部件應該從兩個方面盡可能地優(yōu)化 : 一是盡量降低騷擾的強度；二是盡可能地提高抗騷擾的能力。

  整車范圍內(nèi)首先保證零部件的 EMC符合標準要求，通過線束將各個控制單元聯(lián)系在一起。新能源汽車整車級屏蔽設計的重點應是高壓系統(tǒng)的布局、 屏蔽設計以及 CAN通信網(wǎng)絡的抗干擾處理。首先盡量要求高壓線束沿著車身布置， 優(yōu)化整車電磁輻射的環(huán)路， 同時利用車身形成封閉的屏蔽艙。同時屏蔽高壓電纜和連接器也是一種減少不必要的電磁干擾經(jīng)濟有效的方法， 通過一系列標準的實驗顯示了屏蔽電纜和連接器能夠有效減少在 100 kHz到 200 MHz頻率范圍內(nèi)的不必要的干擾。

     目前國內(nèi)車型全部采用屏蔽高壓線， 日系車也有應用屏蔽網(wǎng)包覆在高壓線外側，插件處處理實現(xiàn)屏蔽連接。為了避免高壓線束傳輸強電電流時產(chǎn)生電磁干擾，導致低壓線束對控制單元供電及信號傳輸受到電磁干擾的風險， 一般采用高壓線束與低壓線束分層設計，距離保證在 200-300mm內(nèi)。