簡述（shù）新能源汽車高壓（yā）線束的設計

傳統燃油（yóu）車，動力來源是（shì）通過發動機活塞運動燃（rán）燒燃油，依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（dòng）裝（zhuāng）置實現車輛的行駛和功能的運作。而新能源（yuán）汽車尤其是純電動汽車（chē），動力來源靠高（gāo）壓電池包提供，傳輸載體為高壓線束，連接充電口座、高壓電池包、逆變（biàn）器、電機，車載充電機等大功率設備及直流轉換（huàn）器，空調壓縮機、PTC和加熱器（qì）等小功（gōng）率設備

1 高壓線束的設計

1.1 高壓線束的組成

高壓線束主要（yào）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（cái）。

1.2 高壓連接器

根據功能定義可分為小電流和（hé）大電流兩（liǎng）種，大電流主要（yào）用於OBC，電機，及電池等動力係統（tǒng）和上，小電流主要用於壓縮（suō）機，PTC，電池加熱裝置及DCDC等功能電器上。

1.3 高壓線纜

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

1.4 輔材配件

輔（fǔ）材配件與（yǔ）傳（chuán）統（tǒng）低壓線束所使用的無太大差別，但（dàn）外包（bāo）材料需（xū）要用紅色或橘紅色的（de）包覆物，以便於起（qǐ）到高壓（yā）危險警示作用。

2 高壓電纜的技術要求

2.1 電（diàn）纜的技術要求

（1）結構

高壓電纜主要（yào）由線芯和（hé）絕緣材料組成，屏（píng）蔽線還要有屏蔽層和雙層絕緣結構。線芯是由一定數量的單絲先進（jìn）行束絞，然後（hòu）再同心的複絞（jiǎo），形成高壓電纜需要的軟導體。根據結構可分為屏蔽線和非屏蔽線，根據用途可（kě）分為（wéi）單（dān）芯屏蔽線和多芯屏（píng）蔽線(下圖)。

（2）絕緣材料

（8）布（bù）線需要考慮走線的美觀性，裸露地盤掛線需要考慮增加線（xiàn）束護（hù）槽。

（3） 屏蔽

由於EMC(電磁兼容性)的要（yào）求，使用（yòng）多根銅絲組成編織屏蔽。鍍錫銅絲可以使其抵抗環境影（yǐng）響（xiǎng）如氧化等變得更加強大。用細的銅絲（sī）可以保持設計的柔韌性，編織屏蔽可以結合其他各種屏蔽，如鋁塑符合薄膜。屏（píng）蔽外可以繞包一層無紡布，以確保在裝配過程中輕鬆的剝下（xià）護套。

（4）彎曲半徑

由於空間的（de）局（jú）限性（xìng），電纜通過的路徑非常狹小且複雜，橫截麵積較普通線束大導致其所需的彎曲半徑也要很大，高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（yǒu）比較柔韌的設計，通過車輛的（de）路由才可以容易實現。通常電纜推薦的SR導線外徑的5～10倍。

2.2 高壓線束布線注意事（shì）宜

（1）高壓線纜過銳邊或過孔時應設計保護結構（gòu）；

（2）布置時應避開熱源或與之保持足夠（gòu）的距離；

（3）電纜與電纜之間避免（miǎn）產生較大的彈性摩擦；

（4）通常直線布置（zhì）的線纜固定點（diǎn）間距≤300 mm，固定點與接插（chā）件間距≤120 mm（參考值）。

（5）電機線束應考慮部件（jiàn）運動與振動的影響以及（jí）對連（lián）接（jiē）器或者端子的影響（xiǎng），預留足夠的運（yùn）動量。

（6）線束布置要考慮電磁幹擾，布（bù）線時避免90°的折線，高、低壓線須（xū）分開排布（bù）。

（7）高壓線束布置應具有（yǒu）合適的（de）空間進行安裝與維修。

整車的（de）線束的數量及料號的減少會是一個趨勢，隨著整車模（mó）塊（kuài）化、集成化，線束也（yě）會逐步會被標（biāo）準化，多個線束以一個料（liào）號的存在，便於管（guǎn）理和成本計算。

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

（10）布線時需要注意高低壓分開，分層設計，距離保持在（zài）200mm-300m內，走線規（guī）範，幹擾（rǎo）源要遠離信號源（yuán）。

2.3 高壓線束屏蔽（bì）要求

（1）對於高壓係統而言（yán），屏蔽（bì）應該優先（xiān）的是需（xū）要係統級考慮布置的合理性，比如係（xì）統級布線時需要注意高低壓分開，走線規（guī）範，幹擾源要（yào）遠離信號源等（děng）等。同時還（hái）要注意功率源和輸出之間的（de）高壓線束的距（jù）離，比如整車上（shàng）的電機和電機控製器，如果布置相隔較遠，那麽會形成共模（mó）電流通過電纜傳遞幹擾的風險等。

（2）對於本身要具備（bèi）360°屏蔽層的連接器，必須有效和電纜屏蔽層連接，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，在產品生命周期內，屏蔽連接接觸電阻＜10mΩ，隨著整車（chē）電氣設備越來越多，現在普遍的這個（gè）數值是要＜5mΩ。

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

2.4 高壓連接（jiē）器的選型

高壓連接器的選用主要考慮電器的電器原理，使用要求，線束布置走向，裝配空間（jiān）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和振動情況下對於插（chā）拔式連接器的脫扣風險的擔心等因素。對（duì）於電池，電機等需要在整車廠進行組（zǔ）裝的，通常以插合式連接器；對於耐環境（jìng）要求相對比較苛刻、環境溫度較高、電流及（jí）瞬間電流較大的部（bù）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（shì）

（1）數量及物料號（hào）的（de）減少

絕緣材料主要包括線芯絕緣和護套絕緣（yuán）。線芯絕緣材料的選擇主要是（shì）考慮耐熱要求和機械強度和柔軟度，護套材料根據熱和機械（xiè）性的（de）要求選擇。護套絕緣由於直接與環境接觸，耐（nài）液體和耐磨等的環境屬性對護套要（yào）求尤其重要。目（mù）前（qián）主要有交（jiāo）聯聚乙烯和（hé）矽（guī）橡膠作為絕緣層的（de）基礎材料。

（2）輕量化趨勢

為了降低油耗，整車上數量繁多的線束成為企業輕量化的重點目（mù）標。當前汽（qì）車線束使用的材料以銅為（wéi）主，所以在減重方麵除縮（suō）小截麵積外，就是采用（yòng）比銅更輕的鋁材（cái）料。另外，鋁的價格相較銅便宜，一旦鋁導線能（néng）在線束中得到應用，不僅能（néng）降低重量，還能有效提升性（xìng）價比。

（3）高壓連接器小型化，載流能力的提升

隨著端子技術的進步，小端子能承載（zǎi）更大的電流，高（gāo）壓連接器結構也朝著日益精（jīng）密和輕量化的方向（xiàng）發展，性能（néng）提升的同時也給整車廠在設計的帶來了更（gèng）大的空間，成本也（yě）將進一步優化。