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一文看懂汽车高压线束的布置要求
来源:户内高压电器设备         2025-01-22 22:05:09

  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,一般都会采用高压线束与低压线束分层设计;

  由于不同车型电流的大小不同,一般高低压线mm内。考虑不同车型电流的大小不一样,商用车高低压平行走线mm,乘用车高低压平行走线mm;若真实的情况不满足此距离,可考虑相互垂直走线。

  经实车验证,该方案有很大成效避免了强电工作时产生的干扰。分层布线可以轻松又有效对高压线工作时产生的EMC干扰起到防护作用。

  采用并列式布置,保证高低压线束并列不交叉。有效防护高压线束工作时对控制器的EMC干扰。

  并列式布线方案适用于混合动力车型,将高压线束连接单元布线区域与发动机电喷线束布置区域并列。进而有很大成效避免高压线束传输供电时产生的电磁干扰。

  高压线束具有远高于传统低压导线的重要特性和较高的防护等级。高压线束的布置除了要满足目测隐蔽、安全碰撞法规、人机工程及维修方便性外,还需要制定针对高压电的有效保护措施,高压线束的不合理布置可能会引起漏电,引起火灾,危及驾乘人员安全。

  基于此原则,乘客舱禁止布置高压线束,行李舱应避免布置高压线束。如因设计需要,确实需要在上述区域内布置高压线束,则应结合碰撞安全、高压安全、零件使用安全等方面的考量,通过车身钣金过孔,使高压线束在车辆底盘下布置,且必须有覆盖物遮盖,避免人员误触。

  由于车辆工作工况复杂,极端情况下会出现车身碰撞受压变形的情况。作为承载新能源车型动力源传输功能的高压线束,在布置时,应将避免受车身变形影响考虑在内,尽可能避免或减少高压线束受车身变形影响而导致破损漏电的情况出现。

  高压线束应尽可能的避免布置在诸如前后防撞梁、侧围钣金和前舱车头等车辆碰撞后会发生较大变形的区域。

  当电动汽车发生碰撞时,需要仔细考虑高压电气连接处在车身吸能形变时的位移路径,避免因车辆碰撞,导致高压线束直接被钣金割裂或金属残片刺破绝缘层进入导线线芯内部造成高压短路,对驾乘人员造成电击伤害。

  高压线束在布置和固定时,应避开剧烈振动区域。高压线束应与其连接的高压设备连接无相对振动。

  行驶车辆在长期颠簸状态下,会造成高压线束固定点位置错动、脱落,进而导致两固定点间的距离瞬间增大,拉扯线束致使内部节点拉脱或虚接,因此高压导线长度控制要合理,长度既要留有富余,以抵消运动拖曳带来的应力,又要避免过长导致线束扭曲。

  1) 第一个固定点距离导线) 第一个固定点所用的固定件必须直接安装在导线上或安装在套管上(避免布置在波纹管上);3) 固定点对高压导线施加的压力不可对导线的绝缘电阻产生影响。

  不论是避让挤压,还是避免振动幅度过大区域,高压线束在布置时,必须要格外注意其弯曲半径。这是因为高压线束的弯曲半径对于高压线束的电阻影响很大,若高压线束被过分弯曲,线束折弯部分的电阻变大,将造成线路压降增大。

  高压连接器尾部出线的高压线束需保持直式出线,靠近连接器尾部的高压导线不得弯曲受力,不得旋转。

  由于高压线束存在电磁干扰低压用电器和低压线束的可能,因此,对于高压导线以及和其对配的接插件连接处需要360°的屏蔽围绕保护。

  对于高压线束中的每根导线,需要确保其从一端的接插件到另一端的接插件的屏蔽层电阻最大为26毫欧(对于三相线束中的每一根导线,应确保其从一端的接插件到另一端接插件的屏蔽层的电阻最大为11毫欧)

  (1) 干扰源及其连接线束(一般为高压线束),建议远离易干扰部件及其连接线束(一般为低压线束,特指低压线束中的信号线),尽可能单独布置。

  (2) 当高低压线束平行布置(同向走线mm时,高低压线束之间的间距建议至少为100mm,防止高压线束产生的磁场对易干扰部件造成影响。(3) 高压线束导通高压电时,会在周围形成强磁场,因此高压回路的负载和电源之间的布置距离应尽可能短,同时将高压线束靠近车身金属钣金布置,从而减小回路面积,降低磁场的对外辐射量。

  为了提高高压线束的机械防护和防尘防水性能,在接插的连接器间以及连接器连接电缆的位置均采用密封圈等保护措施,防止水汽和灰尘进入,从而确保连接器的密封环境,避免接触件之间短路的风险,和防止湿气进入,避免产生火花等安全问题。

  对于安装在车辆底部、轮舱溅水区的高压线束,需要非常注意水和道路磨料对导线/连接器的损伤。其中安装在车辆涉水线下方的高压导线,应全部采用密封/防水措施。

  高压导线与高压连接器匹配,采用导线密封件、热缩管、橡胶件等多种方式来进行密封,以达到IP67等级的防水防尘要求。

  高压连接器的布置位置和方向也同样必须要格外注意,为了尽最大可能避免高压连接器尾部凹陷结构积水,连接器应避免尾部向上、垂直布置,尽可能地选择尾部朝下或水平布置。

  高压线束应远离热源,与热源(如发动机排气管等高热部件)的距离至少大于200mm。

  高压线束的固定方式多种多样,可依据整车不一样的区域的情况,合理选用不同固定用零件,在布置时,一般遵循以下规则:

  当高压线束受环境影响,要安设在活动件(诸如皮带、风扇、传动轴等)附近,且必须以弯曲的状态做固定时,则需要合理分布载荷,一般建议增加可以长期承受较大作用力的辅助固定件用于固定,相邻的两个固定件间距≤300mm,且在过弯的两个端点固定,固定点与连接器间距应≤150mm,才能够在承受线束的重量和振动载荷的前提下,即不造成线束磨损,也不对附近的活动部件造成干扰。

  (2) 焊接螺柱固定,通常使用一体式焊接螺柱固定扎带、带焊接螺柱固定件隔离式双夹头扎带。

  (5) 导线mm²的高压导线,通常用导线支架间高压导线上抬,使其与车身突出部分拉开距离,防止高压导线) 连接器固定,指的是安装在高压连接器上的固定件,该固定件一般有额外的固定头可插入车身钣金孔,将连接器固定在车身或高压设备上。

  护板/导线槽通常被使用在环境较为恶劣严苛的区域。例如,布置在车辆底盘下防的高压线束,考虑其可能遭受的浸水、车辆剐蹭及泥沙飞溅,需要用护板/导向槽进行防护。

  目前有部分高压线束供应商将护板/导向槽和高压线束做成一体式,减少主机厂总装车间的装配工序,提高装车效率。

  相比于波纹管和套管,胶带用处更广泛和方便,常用于保护、捆扎、阻燃、标记等作用。使用胶带包括的高压导线,增加的线束外径尺寸最小,几乎不对外观尺寸造成影响。

  如无法避免锋利边缘或需要穿孔时,应在过孔等锋利边缘添加相应的防护装置(例如橡胶件、橡胶圈等),或在导线表面增加保护结构,防止高压线束在安装时遭到损坏。

  高压线束一般较粗,弯曲应力相对很大,高压连接器体积较大,在橡胶件设计上体积会大很多,同时固定强度要求也会很高,结构方面相对来说还是比较复杂,材料选择方面要求会更高。

  在进行高压线束布置时,还需要同时考虑整车装配过程中,以及售后返修过程的便利和可操作性。

  因此高压线束尤其是高压连接器的布置方案,要在诸多限制条件下找到比较合适的平衡的点。

  一般所有连接器位置预留不小于200mm的空间,在安装时需要足够的手部操作空间,以便于连接和断开操作。连接器和部件之间的连接应该适当消除机械应力。

  这项工作可在前期设计时,通过3D软件模拟仿真,以确认为每个连接器预留的空间有没有实际操作性。

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