簡述新能源汽車高壓（yā）線束的（de）設計

傳統燃油車，動力來源是通過發動機活塞運動燃燒燃油，依（yī）靠曲軸和（hé）輪（lún）係傳輸發動機飛輪、發電機、壓（yā）縮機（jī）和冷卻（què）水泵等功率（lǜ）設備上（shàng），通過動力傳（chuán）動裝置實現車輛的行（háng）駛和功能的（de）運作。而新能源汽車尤其是（shì）純電動汽車，動力來源靠高壓電池包提（tí）供，傳輸載體為高壓線束，連接充電口（kǒu）座、高壓電池包、逆變器、電機，車載充電機等大功率設備及直流轉換器，空調壓（yā）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（de）組成

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

1.2 高壓連接器

根據功（gōng）能定義可分為（wéi）小電流和大電流兩種，大電（diàn）流主要用於OBC，電（diàn）機，及電池等動力係統和上（shàng），小（xiǎo）電流主要（yào）用於壓縮機，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（zhǔ）要分為屏蔽線和非屏蔽線兩種，線（xiàn）徑從2.5mm²至120mm²不等。

1.4 輔材配件

輔材配（pèi）件與傳（chuán）統低壓（yā）線束所使用的（de）無太大差別，但外包材料需要（yào）用（yòng）紅色或橘紅色的包覆物，以便於起到（dào）高壓危險警示（shì）作用。

2 高壓（yā）電纜的技術要求

2.1 電纜（lǎn）的技術要求

（1）結構

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

（2）絕緣材料

（8）布線需要考慮走線（xiàn）的美觀性，裸露（lù）地盤掛線需（xū）要考慮增加線（xiàn）束護槽。

（3） 屏蔽

由於EMC(電磁兼容（róng）性)的（de）要求，使（shǐ）用（yòng）多（duō）根銅（tóng）絲組成編織屏蔽。鍍錫銅絲可以（yǐ）使其抵（dǐ）抗環（huán）境（jìng）影響如氧化等變得更（gèng）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（gè）種屏蔽，如鋁塑符合薄膜。屏蔽外可以（yǐ）繞包一層無紡布，以確（què）保在裝配過程（chéng）中輕鬆（sōng）的剝下護套。

（4）彎曲半徑

由於空間的局限（xiàn）性，電（diàn）纜通過的路徑（jìng）非常狹小且複雜（zá），橫截麵積較普通線束大導致其所需的（de）彎（wān）曲半徑也要很大，高彎曲力難以克服等（děng）問題。為了解決這個問題，高壓電纜（lǎn）高柔韌性（xìng）是至關重要，隻有比較柔韌的設（shè）計，通過（guò）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 高壓線束布（bù）線注意事宜

（1）高壓線纜過銳邊或過（guò）孔時應設計保護結構；

（2）布置時應避開熱源或與之保持足夠的距離；

（3）電纜與電纜之間避免產生較大的（de）彈性摩擦；

（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（cān）考值）。

（5）電機線束（shù）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（zú）夠的運動量。

（6）線束布置要考（kǎo）慮（lǜ）電磁幹擾，布線時避免90°的（de）折線，高（gāo）、低（dī）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（de）線（xiàn）束的數量及料號的減少會是一個趨勢，隨著整車模塊化、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，便於管理和成本計算。

（9）連接（jiē）器（qì）尾（wěi）部應保持平直，避免彎曲造成的連接器密封失效。

（10）布線時需要注（zhù）意高低壓分開，分層設計，距離保持在200mm-300m內，走（zǒu）線（xiàn）規範，幹擾（rǎo）源要遠離信號源。

2.3 高壓線束（shù）屏蔽要求

（1）對於高壓係統而言，屏蔽應該（gāi）優先的是需要係統級（jí）考慮布置的合理性，比如係統級布線時需要注（zhù）意高低壓分開，走線規範，幹（gàn）擾（rǎo）源要遠離信號源等等。同時（shí）還要注意功率源和輸出之間的高壓線束的距離，比如整（zhěng）車上（shàng）的電機和電機控製器，如果布置相隔較遠，那麽會（huì）形成共模電流通過電纜傳（chuán）遞幹擾的風險等。

（2）對於本身要（yào）具備（bèi）360°屏蔽（bì）層的連接器，必須有效和電纜屏蔽層連接，屏蔽（bì）層覆（fù）蓋整個連接長度，以保證足夠 的屏蔽功能，並（bìng）盡（jìn）量減少屏蔽界麵之間的電阻（zǔ），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，現在普遍的這個數值是要＜5mΩ。

（3）此（cǐ）外還需要考慮屏蔽的可靠接地問題，如果通過螺母連接設備端，我們需要防腐蝕的處理，因（yīn）為如果不做處理會（huì）導致屏蔽的加大風險， 以及線纜（lǎn）或者連接器和設備端有效的屏蔽連接，如果設備端表（biǎo）麵沒有表麵的處理保護（hù）層，我們甚至需要增加屏蔽防護盒（hé）等方式來實（shí）現可靠的屏蔽連（lián）續性的（de）連接。

2.4 高壓連接器的選（xuǎn）型

高壓（yā）連接器的（de）選用主要考慮電器的電器原理，使用（yòng）要求，線束布置走向，裝配（pèi）空間及裝配方式，同時也要結合成本進行（háng）綜合考量使用。對於集成方（fāng）案的可以考慮過孔連接器，主要是考慮成本因（yīn）素和振（zhèn）動情況下對於插拔式連接器的脫扣風險的擔（dān）心等因素。對於電池，電機等需要在（zài）整車廠進行組裝的，通常以插合（hé）式連接器；對於（yú）耐環境要求（qiú）相對比較苛刻、環境（jìng）溫度較高、電（diàn）流及瞬間電流（liú）較大的部（bù）位可考慮溫升和防水等級要求。

3 高壓線束（shù）未（wèi）來發展及趨勢

（1）數量及物料號的（de）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是考慮耐熱要求和機械強度和（hé）柔軟度，護套材（cái）料根（gēn）據熱和機械性的要求選擇。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求尤其（qí）重要。目前主要有交聯聚乙烯和（hé）矽橡膠作為絕緣層的基礎（chǔ）材料。

（2）輕量化趨勢（shì）

為了降低油耗（hào），整車上數量繁多的線束成為企業輕量化的（de）重點目標。當前汽車線束使用的材料以（yǐ）銅為主，所以在減（jiǎn）重方麵（miàn）除縮小截麵積外，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（zài）線束中得到應用，不僅能降低（dī）重量，還能有（yǒu）效提升性價比。

（3）高壓連接器（qì）小型化，載流能力的（de）提升

隨著端子技術的進步（bù），小端子能承載更大的電（diàn）流，高壓連接器結構也朝著日益精密和輕量化的方向發展，性能提升的同時也給整車廠在設計的帶來（lái）了更大的（de）空間，成本也將進一（yī）步優化。