簡述新能（néng）源汽車高壓線束的設計

傳統燃油（yóu）車，動力來源是通過發動機活塞運動燃燒燃油，依靠曲軸和（hé）輪係傳輸發動機（jī）飛輪、發電機、壓縮機和冷卻水泵等功率設備上（shàng），通過（guò）動（dòng）力傳動（dòng）裝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，動力來源靠高壓電池包提供，傳輸載體為高壓線束，連接充（chōng）電口（kǒu）座、高壓電池包、逆變器、電（diàn）機，車載充電機等大（dà）功（gōng）率設備及直流轉換（huàn）器，空調壓縮機、PTC和加熱器等小功率設備

1 高（gāo）壓線束（shù）的設計

1.1 高壓線束的組成

高壓（yā）線束主要包括（kuò）:高壓連接（jiē）器、高壓線纜，接地端子和紮帶、外包材料、膠（jiāo）帶、熱縮套管、膠套、安（ān）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（diàn）流和大電流（liú）兩種，大電流主要用於OBC，電機，及電（diàn）池等動力係統和上，小電流主（zhǔ）要用於壓縮機，PTC，電池加熱裝置（zhì）及DCDC等功能電器上（shàng）。

1.3 高壓線纜

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

1.4 輔材配（pèi）件

輔材配件與（yǔ）傳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紅色的包覆物，以便於起到高壓危險警示作用。

2 高壓電纜的技術要求

2.1 電纜的技術要求

（1）結構

高壓電（diàn）纜主要由線芯和絕緣（yuán）材料組成，屏蔽線（xiàn）還（hái）要有屏蔽層和雙層絕緣（yuán）結構（gòu）。線芯是（shì）由一定數量的單絲先進行束絞，然後再同心（xīn）的複絞，形成高壓電纜需（xū）要的軟導體。根（gēn）據結構可分為屏蔽線和非屏蔽線，根據用途（tú）可分為單芯屏蔽線和多芯屏蔽線（xiàn）(下圖)。

（2）絕緣材料

（8）布線（xiàn）需要考慮走（zǒu）線的美觀性，裸露地盤掛線需要考慮增加線束護槽。

（3） 屏蔽

由於EMC(電磁（cí）兼容性)的要求，使（shǐ）用多（duō）根銅絲組成（chéng）編織屏蔽。鍍錫銅絲可（kě）以使其抵抗環境影響如氧化等變得更加強大。用（yòng）細的銅絲可以保持設計的柔韌（rèn）性，編織屏蔽可以結（jié）合其他（tā）各種屏蔽，如鋁塑符合薄膜。屏蔽外可以繞包一層無紡布，以確保在裝配過程中輕鬆的剝下（xià）護套。

（4）彎曲半（bàn）徑（jìng）

由於空間的局限性，電纜通過的路徑非常狹小且（qiě）複雜，橫截麵積較普通線（xiàn）束大導致（zhì）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，隻有比較柔韌的設計，通過車（chē）輛的路由才（cái）可（kě）以容易實現。通常電纜推（tuī）薦的SR導線外徑的5～10倍。

2.2 高壓線束布線注意事宜

（1）高壓線纜過銳邊（biān）或過孔時應（yīng）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（yǔ）電纜之間避免（miǎn）產生較大的彈性（xìng）摩擦（cā）；

（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（kǎo）值）。

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

（6）線束布置要考慮電磁幹擾，布線時避免90°的（de）折線，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（de）減少會是一個趨勢，隨著整車模塊化、集成化，線（xiàn）束也會逐（zhú）步（bù）會被標準化，多個線（xiàn）束以一個料號的存在，便於管理和成（chéng）本計（jì）算。

（9）連接器尾部應保持平直，避免彎曲造成的連接器密封失效。

（10）布線時需要注意高低壓分開，分層設計，距（jù）離（lí）保持在200mm-300m內，走（zǒu）線規範，幹擾（rǎo）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（bù）置的合理性，比如係統級布線時需要注意高低壓分開，走線規範，幹（gàn）擾源要遠離信（xìn）號源等等。同時還要注意功率源和輸出之間的高壓線（xiàn）束的距離，比（bǐ）如整車上的電機和電機控製器，如果布置相隔較（jiào）遠，那麽會形成共模電流通過（guò）電纜傳（chuán）遞幹擾的風險等（děng）。

（2）對於本身要具備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（zhǎng）度，以保證足夠 的屏蔽功能，並盡量減少屏蔽界麵之間的（de）電阻，在產品生命（mìng）周期內，屏蔽連接接觸電阻＜10mΩ，隨著整車電氣設備越來越多（duō），現（xiàn）在普遍的這個數值是（shì）要＜5mΩ。

（3）此外還需要考慮屏蔽的可靠接地問（wèn）題，如果通過螺母連接設備端，我們需要防腐蝕（shí）的（de）處理，因為如果不做處理會導（dǎo）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，如果設備端表麵沒有表麵的處理保護層，我們甚至需要（yào）增加屏蔽防護盒等方式來實現可靠的屏蔽連續性（xìng）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的電器原理，使用（yòng）要求，線（xiàn）束布（bù）置走向，裝配空間及裝配方式，同時也要結合（hé）成本進行綜合考量使用。對（duì）於（yú）集成（chéng）方案的（de）可以考慮（lǜ）過孔連接器，主要是考慮成本因素和振動情況下對於插拔式連接器的脫扣風險的擔心等（děng）因素。對於電池，電機等需要在整車廠進行組裝的，通常以插合式連接器；對於耐環境要求相對比（bǐ）較苛刻、環境溫度較高、電流及（jí）瞬間電流較大的部位可考慮溫升和防水等（děng）級要（yào）求（qiú）。

3 高壓線束未來發展及（jí）趨勢

（1）數量及物料（liào）號（hào）的減（jiǎn）少

絕緣材（cái）料主要包括（kuò）線芯絕緣和護套絕緣。線芯絕緣材料的選擇主（zhǔ）要是考慮耐熱要求和機械強度和柔軟度，護套材料根據熱和機（jī）械性的要求選（xuǎn）擇（zé）。護套絕緣由於直接與（yǔ）環境（jìng）接觸，耐液體和耐磨等的環境屬性對護（hù）套（tào）要求尤其重要。目前主（zhǔ）要有（yǒu）交聯聚乙（yǐ）烯和（hé）矽橡膠作為（wéi）絕緣（yuán）層的基礎材料。

（2）輕量化趨勢

為（wéi）了降（jiàng）低油耗，整車上數量繁多的線束成為（wéi）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，所以在減重方麵除（chú）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（tóng）便宜，一旦鋁導線能在線束中得到（dào）應用（yòng），不僅能降低重量（liàng），還能有效提升性價比。

（3）高壓連接器小型化，載（zǎi）流能力的提升

隨（suí）著端（duān）子技術的進步，小端子能承（chéng）載更大的電（diàn）流，高（gāo）壓連接器結構也朝著日益精密和（hé）輕量化的方向發展，性能提升的同時也（yě）給（gěi）整車廠在設計的帶來了更大的空間，成本也將進一步優化。