簡述新能（néng）源汽車高壓線束（shù）的設（shè）計

傳統燃油車，動力來源是通過發動機活塞運動（dòng）燃燒（shāo）燃油，依（yī）靠曲軸和輪係傳輸發動機飛輪、發電機、壓縮機和冷卻水泵等功率設備上，通過動力傳動裝置實現車輛的行駛和功能的運作。而（ér）新能（néng）源（yuán）汽車尤其是純電動汽（qì）車，動力來源（yuán）靠（kào）高壓電池包（bāo）提供，傳（chuán）輸載體（tǐ）為高（gāo）壓線束，連接充電口座、高壓（yā）電（diàn）池包、逆變器、電機，車載充電機（jī）等大功率設備及直流轉換器，空調壓縮機、PTC和加熱器（qì）等小功率設備

1 高壓線束的設計

1.1 高壓（yā）線束的組成（chéng）

高壓線束主要包括:高壓連接器、高壓線纜，接地端子和紮帶、外包材料、膠帶、熱縮套管、膠套、安裝支架等輔材。

1.2 高壓連接器

根（gēn）據功能定義可分為（wéi）小電流和大（dà）電流兩種，大電流主要用（yòng）於OBC，電機（jī），及（jí）電池等動力係統和上，小電流主要用於壓縮機，PTC，電池加熱裝置及DCDC等功能電器（qì）上（shàng）。

1.3 高壓線纜

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

1.4 輔材配件

輔（fǔ）材配件與（yǔ）傳（chuán）統低壓線束所使用的無太大差別，但外包材料需要用紅色或橘（jú）紅色的包（bāo）覆物，以便於起到高壓危（wēi）險警示作用。

2 高壓電纜的技術（shù）要求

2.1 電纜的技（jì）術要求

（1）結（jié）構

高壓電纜主要由線（xiàn）芯和絕緣材料組成，屏蔽線還（hái）要有屏蔽層（céng）和雙層絕緣結（jié）構。線芯是由一定數量（liàng）的單絲先進（jìn）行束絞，然後再同心的複絞，形成高壓電纜需要的軟導（dǎo）體。根據結構可（kě）分為屏蔽線和非屏蔽線，根據用途可分為單芯屏蔽線和多芯屏蔽線(下（xià）圖)。

（2）絕緣材料

（8）布（bù）線需要考慮走線的美觀性，裸露地盤（pán）掛線需（xū）要考慮增加（jiā）線束護槽。

（3） 屏蔽（bì）

由於EMC(電磁兼容性)的要求，使用（yòng）多根銅絲組成編織屏蔽。鍍錫銅絲可以使（shǐ）其抵抗（kàng）環境影響如氧（yǎng）化（huà）等變得更加強大。用細的銅絲可以保持設計的柔韌性，編織屏（píng）蔽可以結合其他各種屏蔽，如鋁塑符合薄膜。屏蔽外可以繞包一層無紡布，以確保在裝（zhuāng）配過程中輕鬆的（de）剝下護套。

（4）彎曲半徑

由（yóu）於（yú）空間的局（jú）限性，電纜通過的路徑非常狹（xiá）小且複雜，橫截麵積較普通（tōng）線束大導致其所需的彎曲半徑也要很（hěn）大，高彎曲力難以克服等問題。為了解決（jué）這個問題（tí），高壓電纜高柔韌性是至關重要，隻有比較柔韌的設計，通過車輛的路由才可以容易實現。通常電纜推薦的SR導線外徑的（de）5～10倍。

2.2 高壓線束布線（xiàn）注意事宜（yí）

（1）高壓線纜過銳邊或過孔時應設計保護（hù）結（jié）構（gòu）；

（2）布置時應避開熱源或與之保持足夠的（de）距離；

（3）電（diàn）纜與電纜之間避免產生較大的彈性摩擦（cā）；

（4）通常（cháng）直線布置的線纜（lǎn）固定（dìng）點間距≤300 mm，固定點與接插件間距（jù）≤120 mm（參考值）。

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

（6）線束布（bù）置要考（kǎo）慮（lǜ）電磁幹擾，布線（xiàn）時避免90°的折線，高（gāo）、低壓線須分開排（pái）布。

（7）高壓（yā）線束布置應具有合適的空間進行安裝與維修。

整車的線束的（de）數量及（jí）料號的減少會是一（yī）個趨勢，隨著整車模（mó）塊化、集成化，線束也會逐步會被標準化，多個線束以一個料號的存在（zài），便於管理和成本計算。

（9）連接器尾部應保持平直，避免彎曲造成的（de）連接器密封失（shī）效。

（10）布（bù）線時需要注意高低壓（yā）分開，分層設計，距離保持在200mm-300m內，走線規範，幹擾源要遠離信號源。

2.3 高壓線束屏蔽要求

（1）對（duì）於高壓係統而言，屏蔽（bì）應該優先的是需要係（xì）統級考（kǎo）慮布置的合理性（xìng），比如係統級布（bù）線時需要注意高低壓分開，走線規範，幹擾（rǎo）源要遠離信號源等等。同（tóng）時還（hái）要注意（yì）功率源（yuán）和輸出之間的高壓線束的距離，比（bǐ）如整（zhěng）車上（shàng）的電機和電機控（kòng）製器，如果布置相隔較遠，那麽會形成共模電流通過電纜傳遞（dì）幹擾（rǎo）的風險等。

（2）對於本身要具（jù）備360°屏蔽層的連接器，必須有效和電纜屏蔽（bì）層連接，屏蔽層覆（fù）蓋整（zhěng）個連接長度，以保證足夠 的屏蔽功（gōng）能（néng），並盡量減少屏蔽界麵之間的電（diàn）阻，在產品生命（mìng）周期內，屏蔽連接接觸電阻＜10mΩ，隨著（zhe）整車電氣設備越來越多，現在普遍的這個數值是要＜5mΩ。

（3）此外還需要考慮屏蔽的（de）可靠接地問題，如果通過螺母連接設備端（duān），我們需要防腐（fǔ）蝕的（de）處理，因為如果不做處理（lǐ）會導致屏蔽（bì）的加大風險， 以及線纜或者連接器和設備端有效的屏（píng）蔽連接（jiē），如果（guǒ）設備端表麵沒有表（biǎo）麵的處理保護層，我們甚至需要增加屏蔽防護盒等（děng）方式來實現可（kě）靠的屏蔽連續性的連接。

2.4 高壓連（lián）接器的選型

高壓（yā）連（lián）接器的選用主要考慮（lǜ）電（diàn）器的電器原理，使用要（yào）求，線束布置走向，裝（zhuāng）配空間及裝配方式，同時也要結合成本進行綜合考量使用。對於集成方案的可以考慮過孔連接器，主要是考慮成本因素（sù）和振（zhèn）動情況下對於插拔式連接（jiē）器的脫扣風（fēng）險的擔心等因素。對於電池，電機等需要在整車廠進行組裝的，通常以插合式連接（jiē）器；對於耐環境要求相（xiàng）對比較苛刻、環境溫度較高、電流及瞬間電流較大的部位可考慮溫升和防水等級要求。

3 高壓線束未來發展及趨勢

（1）數量及物料號的減少

絕緣材料主（zhǔ）要包括線芯絕緣和護套絕緣。線芯絕緣材料的選擇主要是考慮耐（nài）熱要求和機械強度和柔軟度，護套材料根據熱和機械性的要求選擇。護套絕緣由（yóu）於直接與環境接觸，耐液體和耐磨等的環境屬性（xìng）對護套要求尤其重要。目前主要有交（jiāo）聯聚乙烯和矽橡膠作為絕緣層的基礎材料。

（2）輕量（liàng）化趨勢

為了降低油耗（hào），整（zhěng）車上數（shù）量繁多的線束（shù）成（chéng）為企業輕量化的重點目標。當前汽車線束使用的材料以銅為主，所以在減重方麵（miàn）除縮小截麵積外，就（jiù）是采用比（bǐ）銅更輕的鋁材料（liào）。另外，鋁（lǚ）的價格（gé）相較銅便宜，一旦（dàn）鋁導線能在線束中得到應用，不僅能降低重（chóng）量，還（hái）能有效提升性價比。

（3）高壓連接器小型化，載流能力的提升

隨（suí）著端子技術的進步，小（xiǎo）端子能承載更大的電流，高壓連接器結構也朝著日益精密和輕量（liàng）化的（de）方向發展，性（xìng）能提升的同時也給整車廠在設計的帶來了更（gèng）大（dà）的空間（jiān），成（chéng）本也將（jiāng）進一步優化。