電動汽車電纜線束的案例
【眼見為實】電動汽車前艙高壓線束
【眼見為實】電動汽車前艙高壓線束
純電動汽車整車級高壓線束開發
膠帶防護；
對于線束來說膠帶用處非常的廣，常用于保護、捆扎、絕緣、阻燃、標記等作用，高壓線束均采用阻燃性較好的PVC膠帶，耐溫能夠達到80℃。
EMC設計
電動汽車車輛運行時，反復變化的電器負荷與系統中大量采用的變頻技術，造成線纜電壓、電流的劇烈波動，并產生了較大的EMC電磁干擾，對于電動汽車本身及周圍環境的電子電氣產品設備造成影響，故線束在設計選型時要考慮對防護電磁干擾的屏蔽設計，以滿足整車對電磁兼容性的要求。
純電動汽車在整車線束中包括高壓線束也包括低壓線束，對于從EMC屏蔽的角度設計開發來說，選用屏蔽線纜時，不僅要考慮其屏蔽性能，屏蔽網密度，還要考慮機械強度、環境的影響等特性，當整個電纜受到過多的機械、天氣和潮濕的影響時，連接處的屏蔽會收到最嚴重的影響。
高壓連接器也要選著金屬連接器或選著帶屏蔽功能的朔料連接器。
高壓線束每個接口均采用屏蔽處理，前后電機接口處為屏蔽卡環與電氣盒導軌壓接，控制器及電池箱接插件采用有屏蔽功能的結構件。目前國內并沒有關于此方面的詳細標準，多數廠家在相關的高壓零組件包括設備和線束均增加磁環。磁環是一塊環狀的導磁體，磁環是電子電路中常用的抗干擾元件，對于高頻噪聲有很好的抑制作用。磁環在不同的頻率下有不同的阻抗特性，一般在低頻時阻抗很小，當信號頻率升高磁環表現的阻抗急劇升高。那么在磁環作用下，對于高壓系統的高壓線束，磁環盡量靠近電機、控制器高壓線束的進出口。能很好的抑制高頻干擾信號的通過。
高壓互鎖
HighVoltageInterlockLoop即HVIL（高壓互鎖回路）是通過使用低壓電信號，來檢查整個高壓模塊、導線及連接器的電氣完整性情況。
展開 純電動汽車高壓線束成本優化研究
1引言
目前國內新能源汽車市場競爭越發激烈，隨著國產特斯拉的降價和大眾的電動車型加入，后續競爭會更加白熱化。汽車企業只有憑借高品質、高價值的產品和領先的技術，才能在激烈的新能源汽車市場中占有一席之地。各大車企在技術不斷創新的同時，也在重點關注零部件成本優化，提高產品力和提升企業競爭力。高壓線束是純電動汽車中高價值的零部件，也是成本優化的主要零件。
2高壓線束簡介及生產工藝
高壓線束將高壓系統上各個部件相連，作為高壓電源傳輸的媒介，是電動汽車上動力輸出的主要載體，主要用于傳輸電能及屏蔽外界信號干擾。高壓線束具有高電壓、大電流、防護等級高及抗電磁干擾等特點，是純電動汽車高壓系統的神經網絡，是整車性能和安全的關鍵零部件。
純電動汽車高壓線束一般分為動力電池高壓線束、電機控制器高壓線束、快充插座線束、慢充插座線束、空調系統線束及充電高壓線束，其中充電高壓線束是指連接高壓配電盒到車載充電機、空調壓縮機和動力電池包加熱器之間的線束。
高壓線束主要由高壓連接器、高壓線纜、包覆物（膠帶、熱縮管、波紋管、耐磨自卷管等）、護板等組成。高壓線束生產工藝流程主要有裁線、附件預裝、端子壓接/超聲波焊接、屏蔽壓接、線束總裝及電檢。
3高壓線束成本構成分析
高壓線束成本由物料成本、加工費、包裝運輸費及利管費構成，高壓線束物料成本主要由線束技術方案決定，其中加工費包含了人工成本、動力費、設備折舊費及低值易耗品等費用。以下為某車型高壓線束成本構成比率圖（見圖1）及高壓線束物料成本構成比率圖（見圖2），高壓線束物料成本占線束總成本比率約73.8%。
展開 電動汽車整車級高壓線束開發注意事項
4.2 線束防護
波紋管防護：采用閉口式波紋管其特點具有耐磨、阻燃、耐熱等特點，波紋管的耐溫范圍在-40~150℃，短時間還能達到200℃，而市面上常見材質有PA（尼龍）、PE（聚乙烯）和PP（聚丙烯），分別在阻燃、耐磨性和抗彎曲疲勞性方面各有優勢，波紋管顏色必須采用橙色，用于區分整車低壓線束，并采用橡膠護套塑封或PVC膠帶纏繞與線纜固定密封。
護管防護；對于在狹小空間或特殊部位布置的線束，需采用專用的電線束護管進行遮擋與防護。一般護管都具有化學性能穩定，不老化，耐腐蝕力強等特點。
護板防護；對于布置在底盤部分的高壓線束（電池總正總負）保護方式，設計護板時要考慮防水、防泥沙飛濺、防剛蹭等因素。護板多數采用ABS+PC具有高抗沖、高耐熱、低溫時具備高沖擊強度、耐燃性。
護套防護：對于易損傷易沖擊的部位可以采用自卷式護套，其特點是耐高溫、防沖擊、防切割、輕巧以及易于安裝。
膠帶防護：對于線束來說膠帶用處非常的廣，常用于保護、捆扎、絕緣、阻燃、標記等作用，高壓線束均采用阻燃性較好的PVC膠帶，耐溫能夠達到80℃。
5 屏蔽EMC設計
電動汽車車輛運行時，反復變化的電器負荷與系統中大量采用的變頻技術，造成線纜電壓、電流的劇烈波動，并產生了較大的EMC電磁干擾，對于電動汽車本身及周圍環境的電子電氣產品設備造成影響，故線束在設計選型時要考慮對防護電磁干擾的屏蔽設計，以滿足整車對電磁兼容性的要求。
純電動汽車在整車線束中包括高壓線束也包括低壓線束，對于從EMC屏蔽的角度設計開發來說，選用屏蔽線纜時，不僅要考慮其屏蔽性能，屏蔽網密度，還要考慮機械強度、環境的影響等特性，當整個電纜受到過多的機械、天氣和潮濕的影響時，連接處的屏蔽會收到最嚴重的影響。高壓連接器也要選著金屬連接器或選著帶屏蔽功能的朔料連接器。
展開 
剖析瑞虎3xe電動汽車高壓線束系統環路故障
奇瑞旗下的新能源電動SUV—瑞虎3xe正式上市。本文將對瑞虎3xe電動汽車高壓線束系統環路故障進行簡析。值得注意的是，要保持高壓插件的線束端和配電盒端在正常插合狀態下，進行下述各項環路檢測。
一、放電環路互鎖故障
1．配電盒內部故障
拔開高壓配電盒低壓插件，用萬用表測量配電盒端低壓插件1孔和2孔是否導通（圖1、圖2），導通則說明配電盒內放電環路互鎖回路為正常。如果不導通，則說明配電盒內部回路異常。
2．低壓回路故障
（1）拔開高壓配電盒低壓插件，用萬用表測量配電盒低壓插件整車線束端1孔（見圖2線束端低壓插件）與動力電池管理系統（BMS）轉接低壓插件整車線束端4孔（圖3、圖4）是否導通。
（2）然后再用萬用表測量配電盒低壓插件整車線束端2孔與主駕座椅下方的整車控制器（VCU）插件的38孔（圖5）是否導通。
上述檢測，如果導通則說明低壓回路正常，如果不導通則需檢測低壓相關回路。
二、附件環路互鎖故障
1．配電盒內部故障
拔開高壓配電盒低壓插件，用萬用表測量配電盒端低壓插件7孔與8孔是否導通（圖2），導通則說明配電盒內放電環路互鎖回路為正常。如果不導通，則說明配電盒內部回路異常。
2．低壓回路故障
（1）拔開高壓配電盒低壓插件，用萬用表測量配電盒低壓插件整車線束端7孔與主駕座椅下方的VCU插件的50孔（圖5）是否導通。
（2）再用萬用表測量配電盒低壓插件整車線束端8孔與VCU插件的45孔（圖5）是否導通。
上述檢測，如果導通則說明低壓回路正常，不導通則需檢測低壓相關回路。
展開 電動汽車高壓線束接觸電阻（電壓降）測試方法及 標準
使用謹慎，確保交配是沿著終端中心線，以防止可能會扭曲任何端子的側壓力。將被測試端子固定到安裝表面，以便在整個測試過程中保持正確的插入深度。
5.組裝如圖下圖 所示的測試電路，電流電阻測試裝置。調整電源，為步驟 1 所選的導體提供 5A /平方毫米導體截面所需的測試電流。所選導體的橫截面面積見 ISO 6722-1、SAE J1127 或 SAE J1128。可以對一個以上的端子對進行串聯測試。對于毫伏測試引線的放置，請參閱下圖用于連接電阻毫伏引線位置。記錄使用的測試電流。
6.使用在步驟 5 中確定的測試電流，測量并記錄在測試期間要使用的導體尺寸和絕緣類型的150mm 上的毫伏降。對于測試端板型連接器，并測量僅 75mm 導體上的毫伏降。對于每一側超過 75±3mm 的附著點，按步驟 9額外的導線電阻應被測量和減去。建議將振動引線附加在初始保持點之外，導致引線＞75 毫米引線。
7.選擇測量的首選方法(焊接感應線或探針)并記錄所選擇的方法。在任何一種情況下，必須對所有絞合電纜焊接感應測點T1。對于端板型連接器，T2 根據 上面連接到端板端子。所有毫伏引線必須不大于0.22mm 2 。
8.為步驟 5 中確定的電流設置電源，并至少等待 30 分鐘，以確保測試電流穩定在適當的值。根據制造商的建議，給所有其他測試設備足夠的時間來加熱和穩定。
9.使用步驟 5 中確定的測試電流，測量并記錄測試點 T1 和 T2 之間的毫伏電壓降(mVD)讀數。在下面的方程式中使用這些值來計算整個連接的電壓降，包括壓接和端子接觸。對于端板型連接器，按照 步驟5 ， T2 被連接到端板連接器的“尾部”。
展開 電動汽車連接線束銅線鋁線超聲波焊接機設備介紹
電動汽車連接線束銅線鋁線超聲波焊接機適合焊接鋁和鎳、鎳和銅箔、鋁和鋁箔、多層銅箔、多層鋁箔、多層銅網、多層鋁網、鋁蓋板和鋁條、鋁鎳復合帶和鋁蓋板、鋁殼底部和鋁鎳復合帶雙點，80層銅箔、100層鋁箔、多層銀片、多層鎳片等產品。
結構組成：主要有機架、換能器系統、機頭、超聲波發生器等主要部件組成。
把高頻電能通過換能器轉換成機械振動能作用于金屬線束上，當振動摩擦生熱的溫度到達線束金屬熔點時，線束就會熔化，并且線束在融合的同時線束焊接裝置會施加一定的壓力，最后線束焊接裝置移開并停止機械振動，就會形成線束焊接效果。
派歌銳|車規級電動汽車高壓線束：滿足高要求，確保安全與性能
隨著電動汽車技術的不斷進步，對車輛功率和電壓的要求也越來越高。高壓線束作為電動汽車的核心部件之一，承載著高電壓和高電流的重任，其性能和質量直接關系到電動汽車的安全和可靠性。
一、高壓線束的發熱與散熱問題
在電動汽車中，高壓線束內部有高壓、高電流的電能通過，很容易產生熱量，導致線束溫升。溫升過高影響汽車的使用安全，因此，高壓線束的散熱問題必須引起足夠的重視。
為有效降低線束的溫升，可以采取多種措施。首先，可以優化線束設計，增加散熱面積或在線束內部設置散熱片等散熱結構，以提高散熱效果。其次，可以選用高質量的材料來制造高壓線束，有效降低線束內部的溫度，減少溫升過高帶來的風險。
二、高壓線束的抗老化性能
在電動汽車的使用過程中，高壓線束需要經歷長時間的高溫、高濕、高電壓等惡劣環境，因此其抗老化性能至關重要。為了確保高壓線束的有效抗老化，汽車線束制造商派歌銳選用具有良好耐高低溫性能、耐彎曲和抗撕等性能的材料，以確保汽車線束在高溫、低溫、潮濕等環境下保持穩定的性能。此外，派歌銳對高壓線束進行嚴格的耐久性測試，如振動測試、溫度循環測試、插拔壽命測試等，以確保其在長時間的使用過程中不會出現性能下降或損壞。
三、電磁輻射的控制
高壓線束在工作時會產生電磁輻射，如果電磁輻射過強，可能會對其他電子設備產生干擾，影響車輛的正常運行。因此，制造商需要采取合理措施將電磁輻射控制在合理范圍內。
首先，派歌銳在高壓線束內部設置屏蔽層，以減少電磁輻射的泄漏。此外，還可以通過優化高壓線束的走向和固定方式等措施來降低電磁輻射的影響。
四、柔韌性和彎曲性的要求
由于電動汽車內部空間有限，且高壓線束需要連接多個高壓部件，因此其柔韌性和彎曲性至關重要。
展開 電動客車高壓線束設計
電動車輛運行時，反復變化的電器負荷與系統中大量采用的變頻技術，造成線束電壓、電流和頻率的劇烈波動，產生較大的電磁干擾，并對車輛本身及周圍環境的電氣電子設備造成影響，所以線束需要對電磁干擾進行屏蔽，以滿足電磁兼容性（EMC）要求[4]。
6）耐久性能。線束應具有耐溫、耐候、耐介質腐蝕、耐振以及導線破損防護等性能，并具備較大的安全余量和連接壽命，保證車輛長期可靠運行。
7）成本高。車輛運行條件和使用環境的特殊性，導致高壓線束成本昂貴。設計中，應避免結構與規格的過度選配，造成成本上升。
高壓線束負荷計算
車輛的動力電池除了驅動動力電機外，還為動力轉向、空調采暖、DC/DC轉換器等大功率用電設備提供電能，同時接收交流充電機提供的慢充電流、外部充電樁提供的快充電流，以及車輛制動時電機的能量回饋電流，為此車輛設計高壓分配器與高壓線束進行電能的分配和傳輸，如圖1所示。
純電動客車在不同工況運行時，電器設備的用電負荷變化較大，所以線束設計需要綜合考慮電器負載的額定電流、峰值電流及工作時間等參數。以純電動客車的電機系統為例，根據電機功率計算變頻器的輸入峰值功率Pb1：
動力電池在整車大負荷運行時，往往會造成較大的電壓降。根據鋰電池充放電曲線，此壓降按低于標稱電壓的10%計算，則電機變頻器的峰值輸入電流Ibmax：
用上述方法計算出主要電器負載的功率和電流，如表1所示。
高壓線束選配設計及安裝控制
高壓線束主要由線纜、插接件、防護結構和固定件等部分組成。
根據連接部件和使用環境的不同，對線束各部分的設計要求也有所不同。
展開 汽車高壓線束制作基本流程
正式實施修訂后的《新能源汽車生產企業及產品準入管理規定》，將進一步放寬了新能源汽車生產企業準入門檻，促進我國新能源汽車產業高質量發展。作為新能源汽車供應鏈必不可少的組成部分，高壓線束必將成為又一高速成長的行業。
高壓
電壓等級
電動汽車的電壓級別為B級
直流
DC60V<U≤DC1000V
交流
15HZ-150Hz AC25V<U（rms）≤AC660V
高壓線束的要求
基于600V高壓架構，新能源車高壓線束相比傳統線束安全性、可靠性要求更高。
1.耐高電壓高電流
2.高防護等級
3.電磁屏蔽
4.絕緣性
5.耐高溫
6.高耐久
高壓線束的優勢
相比于傳統線束零部件多而雜、生產效率和毛利較低的現狀。高壓線束零部件少，復雜性較低、定價高、毛利遠高于低壓線束。
展開 新能源汽車高壓線束安全設計
設計冗余
人生很多時候都在追求對的時間遇上對的人，追求這種“剛剛好”的狀態，但是做產品開發設計是不能僅滿足于“剛剛好”，特別是電動汽車的高壓系統耐久安全設計。
電動汽車相較于傳統然于汽車，擁有
復雜的
高壓零部件
、高壓線束、高壓接插件等大功率高壓用電器。這些大功率高壓用電器在使用過程中由于長時間通過幾十甚至幾百安培的大電流.
根據熱量累計公式：
Q=I2Rt
：
①通過大電流的用電器
電阻R的增大
，高壓用電器的
發熱量也會增大
；
②在超過一定安全閾值的情況下，可能導致
高壓用電器燒蝕和起火
。
基于此風險， 就要求在高壓用電器的設計和選型時，必須考慮實際的
使用需求
和
冗余保護
。
比如：
線束線徑設計是否足夠大
線束內阻是否足夠小
高壓連接接頭和觸點是否足夠牢靠
高壓連接螺栓扭矩是否足夠等等
（高壓接插件接口狀態完好）
（電池主高壓線束狀態完好）
如不滿足以上要求，從實車表現來說，將存在
因虛接打火導致高壓連接點燒蝕變色
甚至發黑
、
高壓線束外皮發熱變形發黑或碳化
等現象。
展開 
新能源汽車高壓線束技術規范
GB/T 2423.17 電工電子產品基本環境試驗規程-鹽霧試驗
GB 4208 外殼防護等級（IP代碼）
GB/T 12528-2008 交流額定電壓3kv及以下軌道交通車用電纜
GB 14315 電力電纜導體用壓接型銅、鋁接線端子和連接管
GB/T 14691 技術制圖 字體
GB/T 18384.2 電動汽車 安全要求 第2部分功能安全和故障防護
GB/T 18384.3 電動汽車 安全要求 第3部分 人員觸電防護
GB/T 18487.1 電動車輛傳導充電系統 一般要求
GB/T 18487.2 電動車輛傳導充電系統電動車輛與交流直流電源的連接要求
GB/T 18488.1 電動汽車車用電機及其控制器技術條件
GB/T 19596 電動汽車術語
QC/T 413 汽車電氣設備基本技術條件
Q/TEV 100 整車產品圖樣及技術文件編號規則
Q/TEV 31306 電動汽車線束號編號規則
Q/TEV 31307 電動汽車動力系統線號編號規則
SAE J1654 高壓電纜
SAE J1673 電動汽車高壓電纜總成設計
SAE J1742 道路測量車載電線束高壓連接-試驗方法和一般性能要求
三、術語和定義
（1）.工作電壓：在任何正常工作狀態下，電氣系統可能產生的交流電壓（均方根值rms）或直流電壓的最高值（不考慮瞬時電壓）。
（2）.高壓：根據具體的電壓等級，電動汽車的電壓級別為B級。
直流：DC60V<U≤DC1000V.
交流：（15HZ-150Hz）AC25V<U（rms）≤AC660V.
展開 新能源汽車高壓線束布置方案
線束設計方案
目前新能源車輛主要有純電動汽車和混合動力汽車兩種形式，針對于整車線束設計而言， 區別于傳統汽油車整車線束，有高壓線束和低壓線束，不同形式新能源車輛的線束設計采用了不同形式的設計方式和布置方案。
2.1 高壓線束設計方案
高壓線束在新能源車輛上主要提供高壓強電供電作用，因此對于線束的設計及布置尤為重要，主要遵循以下幾個方面的原則：
01
線束走向設計、線徑設計：
高壓線束設計采用雙軌制，由于高壓已經超出人體安全電壓，車身不可作為整車搭鐵點，因此高壓線束系統的設計上，直流高壓電回路必須嚴格執行雙軌制。高壓線束可分為電機高壓線、電池高壓線、充電高壓線等。
02
高壓連接器選型：
高壓連接器主要負責高壓高電流連接和傳輸，并負責高壓回路的人機安全。
展開 新能源汽車高壓線束安全設計
設計冗余
人生很多時候都在追求對的時間遇上對的人，追求這種“剛剛好”的狀態，但是做產品開發設計是不能僅滿足于“剛剛好”，特別是電動汽車的高壓系統耐久安全設計。
電動汽車相較于傳統然于汽車，擁有
復雜的
高壓零部件
、高壓線束、高壓接插件等大功率高壓用電器。這些大功率高壓用電器在使用過程中由于長時間通過幾十甚至幾百安培的大電流.
根據熱量累計公式：
Q=I2Rt
：
①通過大電流的用電器
電阻R的增大
，高壓用電器的
發熱量也會增大
；
②在超過一定安全閾值的情況下，可能導致
高壓用電器燒蝕和起火
。
基于此風險， 就要求在高壓用電器的設計和選型時，必須考慮實際的
使用需求
和
冗余保護
。
比如：
線束線徑設計是否足夠大
線束內阻是否足夠小
高壓連接接頭和觸點是否足夠牢靠
高壓連接螺栓扭矩是否足夠等等
（高壓接插件接口狀態完好）
（電池主高壓線束狀態完好）
如不滿足以上要求，從實車表現來說，將存在
因虛接打火導致高壓連接點燒蝕變色
甚至發黑
、
高壓線束外皮發熱變形發黑或碳化
等現象。
展開 新能源汽車高壓線束布置方案
線束設計方案
目前新能源車輛主要有純電動汽車和混合動力汽車兩種形式，針對于整車線束設計而言， 區別于傳統汽油車整車線束，有高壓線束和低壓線束，不同形式新能源車輛的線束設計采用了不同形式的設計方式和布置方案。
2.1 高壓線束設計方案
高壓線束在新能源車輛上主要提供高壓強電供電作用，因此對于線束的設計及布置尤為重要，主要遵循以下幾個方面的原則：
01
線束走向設計、線徑設計：
高壓線束設計采用雙軌制，由于高壓已經超出人體安全電壓，車身不可作為整車搭鐵點，因此高壓線束系統的設計上，直流高壓電回路必須嚴格執行雙軌制。高壓線束可分為電機高壓線、電池高壓線、充電高壓線等。
02
高壓連接器選型：
高壓連接器主要負責高壓高電流連接和傳輸，并負責高壓回路的人機安全。
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