簡述新能（néng）源汽車高壓線束的設計

傳（chuán）統燃油車，動（dòng）力來源是通過發動（dòng）機活塞運動燃燒燃油，依靠曲軸和（hé）輪係傳輸發動機飛輪、發電機、壓縮機和（hé）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。而新能源汽車尤其是純電動汽車，動力來源靠高壓電池包提供，傳輸載（zǎi）體為高壓（yā）線束，連接充電（diàn）口座、高壓（yā）電池包、逆變器、電（diàn）機，車載充（chōng）電機等大功（gōng）率設備及直流轉換器，空調壓縮機、PTC和加熱器等小功率設（shè）備

1 高壓線束的設計

1.1 高壓（yā）線束的組成

高壓線（xiàn）束主（zhǔ）要包括:高（gāo）壓連接器、高壓線纜，接地端子和紮帶、外包（bāo）材料、膠（jiāo）帶、熱縮套管、膠套、安裝支架（jià）等輔材。

1.2 高壓連接器

根據功能定（dìng）義可分為小電流和大電流（liú）兩種，大電流（liú）主要用於OBC，電機，及電池等（děng）動（dòng）力（lì）係統和上，小電流主要用於壓縮機，PTC，電池加熱裝置及（jí）DCDC等功能電器上。

1.3 高壓線纜

高壓（yā）線纜主要分為（wéi）屏蔽線和非屏蔽線兩種，線（xiàn）徑從（cóng）2.5mm²至120mm²不等。

1.4 輔材配件

輔材配件與傳（chuán）統（tǒng）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紅色的包覆物，以便於起到高壓（yā）危險警示作用。

2 高壓電纜的技（jì）術（shù）要求

2.1 電纜的技術要求

（1）結構

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

（2）絕緣（yuán）材料

（8）布線需要考慮走線的美觀（guān）性，裸露地盤掛線需要考慮增加線束護槽（cáo）。

（3） 屏（píng）蔽

由於EMC(電磁兼容性)的要求，使用多根銅絲組成編織屏蔽。鍍錫（xī）銅絲可以（yǐ）使其抵抗環境影響如氧化等變得更加強大。用細（xì）的銅絲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。屏蔽外可以繞包一層無紡（fǎng）布，以確保在裝配過程中輕鬆的剝下護套。

（4）彎曲（qǔ）半徑

由於空（kōng）間的局限性，電（diàn）纜通過的路（lù）徑（jìng）非常狹小且（qiě）複雜，橫截麵積（jī）較普通線束大導致其所需的（de）彎曲半徑也要很大，高彎曲力難以克服等問題（tí）。為了解決這個（gè）問（wèn）題，高壓電纜（lǎn）高柔韌性是至關重要，隻（zhī）有比較柔韌的設計，通過車輛的路由才可以（yǐ）容易實現。通常電纜推薦的SR導線外徑的5～10倍。

2.2 高壓（yā）線（xiàn）束布線注意事宜

（1）高壓線纜（lǎn）過（guò）銳邊或過（guò）孔（kǒng）時應（yīng）設計保護結構；

（2）布置（zhì）時應避開熱源（yuán）或與之保持足夠的距（jù）離；

（3）電纜（lǎn）與電纜之間避免產生較大的彈（dàn）性摩擦；

（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（參考值）。

（5）電機線束應考慮部件運（yùn）動與振（zhèn）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）線束布置要考慮電磁幹擾，布線時避（bì）免90°的折（shé）線（xiàn），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。

整車的線束的數量及料號的減（jiǎn）少會是一個趨勢（shì），隨著整車模（mó）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（cún）在，便於管理和成本計算。

（9）連接器尾部應保持（chí）平（píng）直，避免彎曲造成的連接器密封失效（xiào）。

（10）布線時需要注意高低壓分開，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）對於高壓係統而言，屏蔽應該優先的是需要係統級考慮布置的合理性（xìng），比如係統級布線時需要注意高低壓分（fèn）開，走線規範，幹擾源（yuán）要遠離信號源（yuán）等等。同時還要注意功率源和輸出之間的高壓線束的距離，比如整車上的電機和電機控製器，如果布置相隔較遠，那麽會形成共模電流通過電纜傳遞幹（gàn）擾的風險等。

（2）對（duì）於本（běn）身要具備360°屏蔽層的連接（jiē）器，必須有效和電纜屏蔽層連接，屏蔽層覆（fù）蓋整個連（lián）接長度，以保證足夠 的屏蔽功能，並盡量（liàng）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，隨著整車電氣設備越來越多，現在普（pǔ）遍的這個數值是要＜5mΩ。

（3）此外還需要考慮屏（píng）蔽的可（kě）靠接地問題，如果通過螺（luó）母連接設備（bèi）端，我們需要防腐蝕的處理，因為如果不做（zuò）處（chù）理會（huì）導致屏蔽的加大風險， 以及線纜或者連接器和設備端有效的屏蔽連接，如果設備端表麵沒有（yǒu）表麵的處理（lǐ）保護層，我們甚至（zhì）需要增加屏蔽（bì）防護盒等方式來實現可靠的屏蔽連續性的連接。

2.4 高壓連接器的選型

高壓（yā）連接器的選用主要考慮電器（qì）的（de）電器原理，使用（yòng）要求，線束（shù）布（bù）置走（zǒu）向，裝（zhuāng）配空間及（jí）裝配方式，同時也要結合成本進行綜合考量使用。對於（yú）集成方案的可以考慮過孔連接器，主要是考慮成本因素和（hé）振動情況下對（duì）於插拔式連接（jiē）器的脫扣風險的擔心等因（yīn）素。對於電池（chí），電機等需要在整車廠進行組裝的，通常以插合式連接器；對於耐環境要求相對比較苛（kē）刻、環境溫度較高（gāo）、電流及瞬間電流較大的部位可（kě）考慮（lǜ）溫升（shēng）和防水等級（jí）要求。

3 高壓（yā）線束未來發展及趨勢

（1）數量及物料號（hào）的減少

絕緣材料主要包括線芯絕緣和（hé）護套絕緣。線芯（xīn）絕緣材料的選擇主要（yào）是考慮耐熱要求和機械強度（dù）和柔軟度，護套材料（liào）根據熱和（hé）機械性的要求選擇（zé）。護套絕緣由於直接與環境接觸，耐液（yè）體和耐磨等的環（huán）境屬性對護套要求尤其重要。目前主要有（yǒu）交聯聚乙烯和矽橡膠（jiāo）作為絕（jué）緣層的基礎材料。

（2）輕量化趨勢

為了降低油耗，整車上數量繁（fán）多（duō）的線束成為企業輕量（liàng）化的（de）重點（diǎn）目標。當前汽車線束使用的材料以銅為主，所以在減重方麵除縮小截（jié）麵積外，就是采用比銅更輕的鋁材料。另外，鋁的價格相較銅便宜，一旦鋁導線能在線束中得到應用，不僅能降（jiàng）低（dī）重（chóng）量，還能有（yǒu）效提升性價比。

（3）高壓連接器小型化，載流（liú）能力的提升

隨著端子技術（shù）的進步，小端子能承載更大（dà）的電流，高壓連接器結構也朝著（zhe）日益精密和輕量化的方向發（fā）展，性能提升的同時也給整車廠在設計的帶來了更大的空間，成本也將進一步（bù）優化（huà）。