簡述（shù）新能源汽車高壓線束的設計

傳統（tǒng）燃（rán）油車，動力來源是通過發動機活塞運動燃燒燃（rán）油，依靠曲軸和輪係傳輸（shū）發動機飛輪、發電機、壓縮機（jī）和冷卻水泵等功率設備上，通過動（dòng）力（lì）傳動裝置實現車輛的行駛和功能的運作。而新能源汽車尤其是純電動汽車（chē），動力來源靠高壓電池包提供，傳輸載體為高壓線束（shù），連接充電口座、高壓（yā）電池包、逆變器、電機，車載充電機等大功率設備及（jí）直流轉換器，空調壓縮機、PTC和加熱器等小功率設備

1 高壓線（xiàn）束（shù）的設計

1.1 高壓線束的組成

高（gāo）壓（yā）線（xiàn）束主要包括:高壓連接器、高壓線纜，接地端子和紮（zhā）帶（dài）、外包材料、膠帶、熱縮套管、膠套、安（ān）裝支架（jià）等輔（fǔ）材。

1.2 高壓連接器

根據功能定義可分為小電流和大電流兩種（zhǒng），大電（diàn）流主要用於OBC，電機，及電池（chí）等動（dòng）力係統和（hé）上，小電流主要用於壓縮機，PTC，電池加熱裝置及DCDC等功能電器上。

1.3 高壓（yā）線纜

高壓線纜主要分為屏蔽線和（hé）非屏蔽線兩種，線徑從2.5mm²至120mm²不等。

1.4 輔材配件

輔（fǔ）材配件與傳統低壓線束所使用（yòng）的（de）無太大差別，但外包（bāo）材料需要用紅色或橘紅色的包覆物，以便於起到高壓危險警示作用。

2 高壓電纜的技術要求（qiú）

2.1 電纜的技術（shù）要求

（1）結構

高壓電纜主要由線芯和絕緣材料組成，屏蔽（bì）線（xiàn）還要有屏蔽層和雙（shuāng）層絕緣結構。線芯是由一定數量的單絲先進行束絞，然後（hòu）再同心的複絞，形（xíng）成高壓電纜需要的軟導體。根據結構可分為（wéi）屏蔽線和非屏蔽線，根據用途可分為單芯屏蔽（bì）線和（hé）多芯屏蔽（bì）線(下圖)。

（2）絕緣（yuán）材料（liào）

（8）布（bù）線需（xū）要考慮走線（xiàn）的美觀性，裸露地盤掛線需要考（kǎo）慮（lǜ）增加線束護槽。

（3） 屏蔽

由於EMC(電磁兼容性)的（de）要求，使用多根銅絲組成編織屏蔽。鍍錫銅絲可以使其抵抗環境（jìng）影響（xiǎng）如氧化等變得更（gèng）加強大。用細的銅（tóng）絲可以保持設計的（de）柔韌性，編織屏蔽可以結（jié）合其（qí）他各種屏蔽，如鋁（lǚ）塑符合薄膜。屏蔽外可以繞包一層無紡布，以確保在裝配過（guò）程中輕鬆的剝下護套。

（4）彎曲半徑

由於空間的局（jú）限性，電纜（lǎn）通過的路徑非常狹小且複雜，橫截麵積較普通線束大導（dǎo）致其所需的彎曲（qǔ）半徑也要很大，高（gāo）彎曲力難以克服等問題。為了解決這個問題，高壓電纜高柔韌性是至關重要，隻有比（bǐ）較柔韌的設計，通過車輛的路由（yóu）才可以容易（yì）實（shí）現。通常電纜推薦的SR導（dǎo）線外徑的5～10倍。

2.2 高壓線（xiàn）束布線注意（yì）事宜

（1）高（gāo）壓線纜過銳邊或過孔時應設（shè）計保（bǎo）護結構（gòu）；

（2）布置時（shí）應避開（kāi）熱源或與之保持（chí）足夠的距離；

（3）電纜與電纜之間避免產生（shēng）較大的彈性（xìng）摩擦；

（4）通常直線布置的線纜固定點間距≤300 mm，固定點與接插件間距≤120 mm（參考（kǎo）值（zhí））。

（5）電機線（xiàn）束應考慮部件（jiàn）運動與振動的影響以（yǐ）及對連接器或者端子的（de）影響，預留足夠的運動量。

（6）線（xiàn）束（shù）布置要考慮電磁幹擾，布線時避免90°的折線，高、低壓線須分開排布。

（7）高壓線束布置應具有合適的空間進行安裝與維修。

整車的線（xiàn）束的數量及料號的減少會是（shì）一個趨勢，隨著（zhe）整車模塊化、集成化，線束也會逐步會被（bèi）標準化，多個線束以一個料號的存在，便於管理和成（chéng）本計算。

（9）連接器尾部（bù）應保持平直，避免彎曲造成的連（lián）接（jiē）器密封失效。

（10）布線時需要注意高（gāo）低（dī）壓分開，分層設計，距（jù）離保持在200mm-300m內，走線規範（fàn），幹擾源要（yào）遠離信（xìn）號源。

2.3 高壓線束屏蔽（bì）要求

（1）對於高壓係統而（ér）言，屏蔽應該優先的是需要係統（tǒng）級考慮布置的合理性，比如係（xì）統級布線時需要注（zhù）意高低壓分開，走（zǒu）線規（guī）範，幹擾源要遠離信號源等等。同時還（hái）要注意功率源和輸出之間的高壓線束（shù）的距離，比如整車上的電機和電機控製器，如果布置相隔較遠，那麽會形成共（gòng）模（mó）電（diàn）流通（tōng）過電纜傳遞幹擾（rǎo）的風險等（děng）。

（2）對於本身要具備360°屏蔽層的連接器，必須有效和電纜屏蔽層（céng）連接，屏蔽層覆蓋整個連接長度，以保證足夠 的屏蔽功能，並盡量減少屏蔽界麵之間的電阻，在產品生命周期（qī）內（nèi），屏蔽連接接觸電阻（zǔ）＜10mΩ，隨著整車電氣設備越來越多，現在普遍的這（zhè）個數值是要＜5mΩ。

（3）此外還需要考慮屏蔽的可靠接地問（wèn）題，如果通過螺母連接設備端（duān），我們需要防腐蝕的處理，因為如果不做處理會導致（zhì）屏蔽的加大風（fēng）險， 以（yǐ）及線纜或者（zhě）連接器和設備端有效的屏（píng）蔽連接，如果設備端表麵沒有表麵的處理保護層，我們甚至需要增（zēng）加屏蔽防護盒等方式來實現可（kě）靠（kào）的屏蔽連續性的連接。

2.4 高（gāo）壓連接器的選（xuǎn）型

高壓連接器的選用主要考慮電器的電器原理，使（shǐ）用要求，線束布（bù）置走向，裝配空間及裝配方式，同時也要結合成本進行綜合考量使用。對於集成方案的可（kě）以考慮過孔連（lián）接器，主要是考（kǎo）慮成本因素和振動情況下對於插拔式連（lián）接器（qì）的脫扣風（fēng）險的擔心等因（yīn）素。對於電池，電機等需要在整車廠進行（háng）組裝的，通常以插合式連接器（qì）；對於耐環境要（yào）求相對比較苛刻、環境溫度（dù）較高、電流及瞬間電流較大的部位可考慮溫升和防（fáng）水等級要求。

3 高（gāo）壓線束未來發展（zhǎn）及趨勢

（1）數量及物料號的減少

絕緣材料主要包括線芯絕緣和護套絕緣。線芯絕緣材料的選擇主要（yào）是考慮（lǜ）耐熱要求和機械強度（dù）和（hé）柔軟度，護套材料根據熱和機（jī）械性的要求選擇。護套絕緣由（yóu）於直接與環境接觸，耐液體（tǐ）和耐磨等的環境屬性對護套（tào）要求尤其重要。目前主要有交聯聚乙烯和矽橡（xiàng）膠作為絕緣（yuán）層的基礎材料。

（2）輕量（liàng）化趨勢（shì）

為了降低油耗，整車上數量繁多的線束成為企業輕量（liàng）化的重（chóng）點目標。當前汽（qì）車線束（shù）使用的（de）材料以銅為主，所以在減重方麵除縮小截麵積（jī）外，就是采用比銅更輕的鋁材料（liào）。另外，鋁的價格相較銅便宜，一旦鋁導線能在（zài）線（xiàn）束中得到應用，不僅能降低重量，還能有效提升性價比。

（3）高壓連接器（qì）小型（xíng）化，載（zǎi）流能力的提升

隨著端子技術的進步，小端子能承載更大的電流（liú），高壓（yā）連接器結構也（yě）朝著日益精（jīng）密和輕量化（huà）的方向發展，性能提升的同（tóng）時也給整車廠在（zài）設計的（de）帶來了（le）更大的空間，成本也將進一步優化。