高壓線束制造工藝的案例
特斯拉高壓系統(tǒng)及高壓線束解析
Model S高壓總成主要包含以下幾部分
：充電接口、
動(dòng)力電池系統(tǒng)、交流感應(yīng)電機(jī)、車(chē)載充電機(jī)、高壓配電盒、
加熱器、直流轉(zhuǎn)換器DCDC、空調(diào)壓縮機(jī)，各部件在車(chē)身上的布局如下圖：
Model S各高壓部件使用橙色高壓線束相連接，整車(chē)高壓線束的長(zhǎng)度22.56m，共分為9段高壓線束，9段高壓線束連接的高壓部件及長(zhǎng)度如下表所示。
淺析特斯拉高壓系統(tǒng)及高壓線束
Model S高壓總成主要包含以下幾部分：充電接口、動(dòng)力電池系統(tǒng)、交流感應(yīng)電機(jī)、車(chē)載充電機(jī)、高壓配電盒、
加熱器、直流轉(zhuǎn)換器DCDC、空調(diào)壓縮機(jī)，各部件在車(chē)身上的布局如下圖：
Model S各高壓部件使用橙色高壓線束相連接，整車(chē)高壓線束的長(zhǎng)度22.56m，共分為9段高壓線束，9段高壓線束連接的高壓部件及長(zhǎng)度如下表所示。
高壓電纜介紹
特斯拉高壓線束選用美國(guó) 公司 CHMPLAIN Cable 的150 XLE High Voltage Shielded Battery Cable，手感柔軟，感覺(jué)比國(guó)內(nèi)的硅膠電纜柔軟度還好，好的柔軟度同時(shí)提升了狹小空間的安裝便利性。
Champlain開(kāi)發(fā)的EXRAD ERGOFLEX 輻照交聯(lián)聚烯烴絕緣材料。這種材料化學(xué)與加工技術(shù)相結(jié)合，使得最終產(chǎn)品能夠滿足柔韌性、ISO-19642合規(guī)性、帶材性能和壓縮永久變形特性的所有要求。另外，它比許多現(xiàn)有產(chǎn)品的成本更低。對(duì)現(xiàn)有三元乙丙橡膠材料的并排測(cè)試表明，EXRAD ERGO-FLEX 實(shí)際上是更靈活，更小，更輕。
下圖顯示了特斯拉電纜的結(jié)構(gòu)。
其凸顯特點(diǎn)有耐高溫、耐油、柔軟易布線，國(guó)產(chǎn)高壓電纜多為耐溫等級(jí)125℃的交聯(lián)電纜，且壁厚比特斯拉電纜厚，由于特斯拉電纜耐溫等級(jí)高，壁薄利于散熱，另超聲波焊接的低電阻，電纜在相同環(huán)境溫度下，相同規(guī)格導(dǎo)體特斯拉電纜載流能力更好，特斯拉電纜單絲導(dǎo)體較國(guó)內(nèi)電纜細(xì)，且護(hù)套壁薄，是造成其柔然的原因，具體性能如下方圖片。
高壓電纜的外部多采用的是自卷編織防護(hù)套管防護(hù)，只有后驅(qū)動(dòng)電機(jī)高壓線束、液體加熱器、車(chē)廂加熱器的高壓線束使用了波紋管防護(hù)。
如充電插座的高壓線束使用了自卷編織防護(hù)套管防護(hù)，此些線束大部分是布置在車(chē)廂內(nèi)，使用環(huán)境好，另高壓線束的固定多以軋帶的形式固定。
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：充電接口、
動(dòng)力電池系統(tǒng)、交流感應(yīng)電機(jī)、車(chē)載充電機(jī)、高壓配電盒、
加熱器、直流轉(zhuǎn)換器DCDC、空調(diào)壓縮機(jī)，各部件在車(chē)身上的布局如下圖：
Model S各高壓部件使用橙色高壓線束相連接，整車(chē)高壓線束的長(zhǎng)度22.56m，共分為9段高壓線束，9段高壓線束連接的高壓部件及長(zhǎng)度如下表所示。
特斯拉高壓系統(tǒng)及高壓線束解析
Model S高壓總成主要包含以下幾部分
：充電接口、
動(dòng)力電池系統(tǒng)、交流感應(yīng)電機(jī)、車(chē)載充電機(jī)、高壓配電盒、
加熱器、直流轉(zhuǎn)換器DCDC、空調(diào)壓縮機(jī)，各部件在車(chē)身上的布局如下圖：
Model S各高壓部件使用橙色高壓線束相連接，整車(chē)高壓線束的長(zhǎng)度22.56m，共分為9段高壓線束，9段高壓線束連接的高壓部件及長(zhǎng)度如下表所示。
特斯拉高壓系統(tǒng)及高壓線束解析
Model S高壓總成主要包含以下幾部分
：充電接口、
動(dòng)力電池系統(tǒng)、交流感應(yīng)電機(jī)、車(chē)載充電機(jī)、高壓配電盒、
加熱器、直流轉(zhuǎn)換器DCDC、空調(diào)壓縮機(jī)，各部件在車(chē)身上的布局如下圖：
Model S各高壓部件使用橙色高壓線束相連接，整車(chē)高壓線束的長(zhǎng)度22.56m，共分為9段高壓線束，9段高壓線束連接的高壓部件及長(zhǎng)度如下表所示。
高壓連接器及高壓線束的電磁兼容EMC測(cè)試
高壓連接器及高壓線束的電磁兼容EMC測(cè)試
特斯拉Model S高壓系統(tǒng)及高壓線束解析
Model S高壓總成主要包含以下幾部分
：充電接口、
動(dòng)力電池系統(tǒng)、交流感應(yīng)電機(jī)、車(chē)載充電機(jī)、高壓配電盒、
加熱器、直流轉(zhuǎn)換器DCDC、空調(diào)壓縮機(jī)，各部件在車(chē)身上的布局如下圖：
Model S各高壓部件使用橙色高壓線束相連接，整車(chē)高壓線束的長(zhǎng)度22.56m，共分為9段高壓線束，9段高壓線束連接的高壓部件及長(zhǎng)度如下表所示。
電動(dòng)客車(chē)高壓線束設(shè)計(jì)
7）外露的高壓線束還應(yīng)考慮布置的美觀性，線束走向應(yīng)與依附件方向一致，盡量避免斜方向布置；機(jī)艙線纜盡量放置在車(chē)身結(jié)構(gòu)件或部件的下方及內(nèi)側(cè)；對(duì)于線纜較多的部位，應(yīng)開(kāi)發(fā)專(zhuān)用線束護(hù)板進(jìn)行遮蔽。
8）高壓線束布置應(yīng)具有合適的空間進(jìn)行安裝與維修，在同一部位的插接件應(yīng)選用不同的規(guī)格和定位結(jié)構(gòu)，防止錯(cuò)裝；接插件連接應(yīng)盡量保證能夠單手操作，接插件末端線束應(yīng)預(yù)留合理長(zhǎng)度，以便于插接件拆裝。
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新能源汽車(chē)高壓線束安全設(shè)計(jì)
線束固定可靠
電動(dòng)汽車(chē)高壓用電器遍布車(chē)身各處，與之連接的高、低壓線束貫穿車(chē)身，形成了類(lèi)似于人體血管網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。高、低壓線束的走向不同、粗細(xì)不同、工作狀態(tài)也不同。
任何一根線束出現(xiàn)問(wèn)題都有可能像血管出現(xiàn)問(wèn)題一樣導(dǎo)致心臟受損，從而引發(fā)身體不適，嚴(yán)重的甚至可能會(huì)危及生命。
根據(jù)
消防統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)
，2017年機(jī)動(dòng)車(chē)火災(zāi)約為27136起，其中約占35%的事故是由于電氣火災(zāi)導(dǎo)致，26%的事故是由于自燃導(dǎo)致，而電氣火災(zāi)和自燃與線束固定可靠性有很大的關(guān)系。
若高、低壓線束固定不可靠，在使用過(guò)程中可能發(fā)生
磨損
、
干涉
等，存在短路、漏電、發(fā)熱起火等安全隱患。
由此可見(jiàn)，在電動(dòng)汽車(chē)的高壓系統(tǒng)耐久安全設(shè)計(jì)中，
線束固定可靠性
極為關(guān)鍵
。
電動(dòng)汽車(chē)在研發(fā)階段會(huì)做一些測(cè)試，模擬各種高速、顛簸、沙石等振動(dòng)路況，從而驗(yàn)證
高、低壓線束
的固定可靠性。
但是，當(dāng)車(chē)輛轉(zhuǎn)交到用戶(hù)的手里，是否能經(jīng)受住種種“非人”的折磨，比如這輛ES8一年半開(kāi)個(gè)100000公里，日均200多公里的考驗(yàn)，確實(shí)是個(gè)值得關(guān)注的問(wèn)題。
拆解之后可以看到，蔚來(lái)ES8對(duì)于高、低壓線束的保護(hù)還是很全面的：
高、低壓線束平均每200mm就有一個(gè)可靠的固定點(diǎn)或固定卡扣，這樣做的目的是有效避免在車(chē)輛使用過(guò)程中出現(xiàn)線束震蕩或者撞擊導(dǎo)致受損的情況。
蔚來(lái)ES8的高壓線束均采用多層絕緣防護(hù)設(shè)計(jì)，在某些易磨損位置采用了波紋管、毛氈布等防割、防磨損結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
展開(kāi) 【眼見(jiàn)為實(shí)】電動(dòng)汽車(chē)前艙高壓線束
【眼見(jiàn)為實(shí)】電動(dòng)汽車(chē)前艙高壓線束
新能源汽車(chē)高壓線束技術(shù)規(guī)范
2.連接器的選取
（1）連接器結(jié)構(gòu)特征
連接器除線環(huán)、銅接頭外，連接器應(yīng)具有主動(dòng)鎖定特征。應(yīng)與所連接設(shè)備的插座進(jìn)行匹配。
（2）連接器性能
連接器的性能要求應(yīng)符合SAE J1742.
（3）連接器爬電電阻、接觸電阻要求
連接器的下列電阻不能超過(guò)表6的要求
九、安裝、試驗(yàn)要求
1.安裝要求：參照本規(guī)范第6點(diǎn)執(zhí)行
2.試驗(yàn)要求：參照GB/T 12528-2008 第7.4節(jié)，對(duì)電纜進(jìn)行型式試驗(yàn)。具體試驗(yàn)項(xiàng)目見(jiàn)表7.
十、安全使用要求
1.操作
嚴(yán)禁非專(zhuān)業(yè)人員對(duì)高壓線束進(jìn)行操作：專(zhuān)業(yè)人員對(duì)高壓線束進(jìn)行操作前，需用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量高壓正負(fù)線束端子之間直流電壓值、測(cè)量U相、V相、W相兩兩之間的交流電壓值，在測(cè)量值為0V的情況下才能進(jìn)行操作。
2.保養(yǎng)
高壓線束需定里程進(jìn)行保養(yǎng)，依據(jù)《保養(yǎng)手冊(cè)》，每12000km檢查保養(yǎng)項(xiàng)目如下：
檢查高壓線束其電纜與連接器插件之間是否松動(dòng)；
檢查高壓線束過(guò)線孔過(guò)線護(hù)套等防護(hù)是否完好，線束是否出現(xiàn)磨損；
檢查發(fā)動(dòng)機(jī)艙等通過(guò)高溫區(qū)域線高壓線束隔熱材料是否脫落。
展開(kāi) 
新能源汽車(chē)高壓線束布置方案
3.1 分層式布線
為了避免高壓線束傳輸強(qiáng)電電流時(shí)產(chǎn)生電磁干擾，導(dǎo)致低壓線束對(duì)控 制單元供電及信號(hào)傳輸受到電磁干擾的風(fēng)險(xiǎn)，因此我司純電動(dòng)車(chē)輛采用了高壓線束與低壓線 束分層式設(shè)計(jì)，保證低壓線束在高壓線束底層 200-300mm 距離范圍內(nèi)。經(jīng)實(shí)車(chē)驗(yàn)證。該設(shè)計(jì)方案有效避免了強(qiáng)電工作產(chǎn)生的干擾。布置形式如圖1：
a.高壓線束環(huán)狀接線時(shí)低壓線束環(huán)狀外布線
b.高壓與低壓線束分區(qū)布置
c.高壓與低壓線束集中部分全部采用屏蔽導(dǎo)線連接
d.高壓與低壓線束分層布置
圖1 高低壓分層式布線圖
3.2 并列式布線
并列式布線方案適用于混合動(dòng)力車(chē)型，我司混合動(dòng)力車(chē)采用該布線方 案，將高壓線束連接單元布線區(qū)域和發(fā)動(dòng)機(jī)電噴線束布置區(qū)域并列。進(jìn)而有效避免高壓線束 傳輸供電時(shí)產(chǎn)生的電磁干擾。
展開(kāi) 新能源供應(yīng)鏈高壓線束值得關(guān)注
具有高壓線束制造能力且與整車(chē)廠綁定的供應(yīng)商將會(huì)受益，如：昆山滬光、得潤(rùn)電子、永鼎股份。
1.2 新生零部件高壓線纜高壓連接器，單車(chē)價(jià)值2500元
新能源汽車(chē)高壓線束主要包括高壓線纜、高壓連接器、充電插座，單車(chē)價(jià)值2500元。
新能源車(chē)高壓線纜主要分為交聯(lián)PE與硅橡膠線纜兩種，線徑從0.5平方毫米到90平方毫米不等，單車(chē)價(jià)值約1000元，主要用于大電流傳輸。
高壓連接器是新能源車(chē)高壓零部件間的電氣及信號(hào)連接必不可少的部分，通常還具有屏蔽和高壓互鎖的功能，單車(chē)價(jià)值約1000元。
充電插座是新能源車(chē)與電網(wǎng)連接補(bǔ)充電能的接口，也是一種連接器，具有高壓大電流、高插拔次數(shù)、高耐久的特點(diǎn)，交流充電插座單個(gè)約200元，直流充電插座單個(gè)約300-400元。
具有汽車(chē)高壓連接器設(shè)計(jì)及量產(chǎn)制造能力的供應(yīng)商將會(huì)受益，如：中航光電、立訊精密、永貴電器。
具高壓線纜量產(chǎn)制造能力的供應(yīng)商將會(huì)受益，如：亨通光電。
1.3 高壓線束系統(tǒng)的必要性與重要性
電力與數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)路徑必不可少。汽車(chē)線束猶如人體的血液與神經(jīng)系統(tǒng)，貫穿汽車(chē)各個(gè)部位，連接所有的電子零部件，傳遞電力與數(shù)據(jù)。沒(méi)有線束系統(tǒng)，就沒(méi)有電氣系統(tǒng)，汽車(chē)就無(wú)法運(yùn)行。
展開(kāi) 新能源汽車(chē)高壓線束特點(diǎn)有哪些？
f）在高壓線束的設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要考慮線束布置的彎曲半徑，不合適的彎曲半徑會(huì)造成線纜對(duì)于端子和和屏蔽環(huán)長(zhǎng)時(shí)間的拉扯，容易產(chǎn)生拉脫的風(fēng)險(xiǎn)。另外，車(chē)輛上線束的工作環(huán)境是十分惡劣的，腐蝕性氣、液體的存在，潮濕、高溫、振動(dòng)以及與其他部件的摩擦和碰撞，容易出現(xiàn)絕緣體磨損、接頭松動(dòng)、導(dǎo)線腐蝕等現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致斷路、短路。所以要想讓線束能夠安全可靠的工作，就應(yīng)做好線路的保護(hù)設(shè)計(jì)，也即是要做好線束的包扎和固定。
整車(chē)線束都應(yīng)有防腐、防潮的保護(hù)措施，并防止車(chē)輛振動(dòng)對(duì)其造成不利影響；線孔處必須做好保護(hù)，如翻邊設(shè)計(jì)，以防線束穿過(guò)時(shí)對(duì)線束摩擦而造成絕緣層破損。為了提高保護(hù)設(shè)計(jì)可靠性，在裝配前對(duì)包扎材料應(yīng)進(jìn)行環(huán)境篩選試驗(yàn)，避免不合格的產(chǎn)品進(jìn)入下一環(huán)節(jié)；還應(yīng)在設(shè)計(jì)選型時(shí)針對(duì)不同部位的環(huán)境應(yīng)力，對(duì)不同包裝材料進(jìn)行加速壽命試驗(yàn)，以選出綜合性能最好的一種。
7 安全性
高壓線束電壓定義：DC：60V<U<1500V；AC：30V<U<1000V；根據(jù)高壓系統(tǒng)部件的載流量計(jì)算電流可高達(dá)250A；一般情況下人人體安全電壓為36V，允許通過(guò)的電流為36mA這大大高出了人體所能接受的安全電壓、電流，所以高壓線束的安全性十分重要。
高壓線束的安全性設(shè)計(jì)主要在于絕緣，耐壓保護(hù)、過(guò)載、接插件的IP等級(jí)防護(hù)要求等。
絕緣：指使用不導(dǎo)電的物質(zhì)將帶電體隔離或包裹起來(lái)，以對(duì)觸電起保護(hù)作用的一種安全措施；有強(qiáng)電作用下，絕緣物質(zhì)可能被擊穿而喪失其絕緣性能。因此，電氣線路與設(shè)備的絕緣選擇必須與電壓等級(jí)相配合，而且須與使用環(huán)境及運(yùn)行條件相適應(yīng)，以保證絕緣的安全作用。高壓線束一般都是采用雙重絕緣，耐壓：把一個(gè)高于正常工作的電壓加在被測(cè)設(shè)備的絕緣體上，并持續(xù)一段規(guī)定的時(shí)間，如果其間的絕緣性足夠好，加在上面的電壓就只會(huì)產(chǎn)生很小的漏電流。
展開(kāi) 新能源汽車(chē)高壓線束導(dǎo)線如何選擇？
高壓導(dǎo)線作為新能源汽車(chē)高壓線束的核心零部件，其選型是否正確顯得十分關(guān)鍵。一般主要參考一些重要信息：客戶(hù)標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)際應(yīng)用和特殊要求等，從而選擇安全合適的高壓導(dǎo)線。
一、線徑選型
高壓導(dǎo)線的線徑選型設(shè)計(jì)主要參考如下因素：
?導(dǎo)線設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，比如LV216-1/2，ISO19642等
?導(dǎo)線工作電壓平臺(tái)以及電壓范圍；
?回路有效工作電流；
?高壓導(dǎo)線工作環(huán)境溫度；
?回路峰值電流以及峰值持續(xù)時(shí)間；
?回路保險(xiǎn)容量；
?高壓線束插件允許壓接線徑。
高壓導(dǎo)線選型基本步驟如下：
1.校核高壓導(dǎo)線工作電壓平臺(tái)，目前一般電壓平臺(tái)在1000V DC以下，因此多選用耐1000V DC的高壓導(dǎo)線；
2.根據(jù)導(dǎo)線載流量和工作環(huán)境溫度結(jié)合的溫升曲線，選擇導(dǎo)線線徑；
3.對(duì)比峰值電流、峰值持續(xù)時(shí)間和導(dǎo)線冒煙曲線（見(jiàn)圖4-3），峰值持續(xù)時(shí)間小于導(dǎo)線冒煙時(shí)間；
4.對(duì)比保險(xiǎn)熔斷時(shí)間和導(dǎo)線冒煙時(shí)間，導(dǎo)線冒煙時(shí)間大于保險(xiǎn)熔斷時(shí)間；
5.經(jīng)過(guò)以上步驟初步確定導(dǎo)線線徑，再結(jié)合高壓插件型號(hào)以及規(guī)格書(shū)，確認(rèn)導(dǎo)線是否能夠應(yīng)用，尤其是需要校核導(dǎo)線兩側(cè)的高壓插件需要同時(shí)滿足其要求。
圖1：35平方的硅膠線在流溫升和冒煙曲線
二、材質(zhì)選型
1.硅膠導(dǎo)線
?硅膠導(dǎo)線質(zhì)地柔軟，耐溫性能好，但是耐撕裂耐油液性能差，在以下環(huán)境下建議采用硅膠導(dǎo)線：
?工作環(huán)境溫度大于150℃的區(qū)域；
?線束布置空間小，完全半徑不滿足5D的區(qū)域，或者由于裝配需求對(duì)線束柔軟度要求嚴(yán)格的區(qū)域。
?高壓線束防護(hù)較好，無(wú)油液無(wú)磨損的區(qū)域；
?高壓插件有明確的使用要求。
2.
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