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登錄特斯拉高壓線束的案例
淺析特斯拉高壓系統及高壓線束
Model S高壓總成主要包含以下幾部分:充電接口、動力電池系統、交流感應電機、車載充電機、高壓配電盒、
加熱器、直流轉換器DCDC、空調壓縮機,各部件在車身上的布局如下圖:
Model S各高壓部件使用橙色高壓線束相連接,整車高壓線束的長度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度如下表所示。
高壓電纜介紹
特斯拉高壓線束選用美國 公司 CHMPLAIN Cable 的150 XLE High Voltage Shielded Battery Cable,手感柔軟,感覺比國內的硅膠電纜柔軟度還好,好的柔軟度同時提升了狹小空間的安裝便利性。
Champlain開發的EXRAD ERGOFLEX 輻照交聯聚烯烴絕緣材料。這種材料化學與加工技術相結合,使得最終產品能夠滿足柔韌性、ISO-19642合規性、帶材性能和壓縮永久變形特性的所有要求。另外,它比許多現有產品的成本更低。對現有三元乙丙橡膠材料的并排測試表明,EXRAD ERGO-FLEX 實際上是更靈活,更小,更輕。
下圖顯示了特斯拉電纜的結構。
其凸顯特點有耐高溫、耐油、柔軟易布線,國產高壓電纜多為耐溫等級125℃的交聯電纜,且壁厚比特斯拉電纜厚,由于特斯拉電纜耐溫等級高,壁薄利于散熱,另超聲波焊接的低電阻,電纜在相同環境溫度下,相同規格導體特斯拉電纜載流能力更好,特斯拉電纜單絲導體較國內電纜細,且護套壁薄,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套管防護,只有后驅動電機高壓線束、液體加熱器、車廂加熱器的高壓線束使用了波紋管防護。
如充電插座的高壓線束使用了自卷編織防護套管防護,此些線束大部分是布置在車廂內,使用環境好,另高壓線束的固定多以軋帶的形式固定。
展開 特斯拉高壓系統及高壓線束解析
下圖顯示了特斯拉電纜的結構。
其凸顯特點有耐高溫、耐油、柔軟易布線,國產高壓電纜多為耐溫等級125℃的交聯電纜,且壁厚比特斯拉電纜厚,由于特斯拉電纜耐溫等級高,壁薄利于散熱,另超聲波焊接的低電阻,電纜在相同環境溫度下,相同規格導體特斯拉電纜載流能力更好,特斯拉電纜單絲導體較國內電纜細,且護套壁薄,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套管防護,只有后驅動電機高壓線束、液體加熱器、車廂加熱器的高壓線束使用了波紋管防護。
如充電插座的高壓線束使用了自卷編織防護套管防護,此些線束大部分是布置在車廂內,使用環境好,另高壓線束的固定多以軋帶的形式固定。
如后驅動電機的高壓線束使用了波紋管防護,此些線束大部分是布置在車廂外,使用環境相對較差。
充電插座高壓線束采用的是50平方的屏蔽高壓電纜,截斷之后的斷面如下,MODEL 3的充電插座高壓線束是95平方,從兩者線徑來看,MODEL 3的充電功率得到了大幅的提升。
高壓線束和各零部件間的連接結構
Model S的高壓連接接口,大線徑都是采用過孔和螺栓固定銅鼻子的結構
分為兩種固定形式,其中一種如下邊,應用在驅動電機及車載充電機、充電插座上
由一個整體式的鋁合金殼體,殼體外側有屏蔽彈簧圈(spring contact)用于與機殼內壁接觸實現360°屏蔽,有硅橡膠密封圈用于和殼內壁接觸實現徑向密封,在鋁合金前端收小口徑用于壓接電纜屏蔽編制層,實現電纜和鋁合金殼提的360°屏蔽,尾部內測有密封膠圈實現電纜和鋁合金外殼的徑向密封。
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下圖顯示了特斯拉電纜的結構。
其凸顯特點有耐高溫、耐油、柔軟易布線,國產高壓電纜多為耐溫等級125℃的交聯電纜,且壁厚比特斯拉電纜厚,由于特斯拉電纜耐溫等級高,壁薄利于散熱,另超聲波焊接的低電阻,電纜在相同環境溫度下,相同規格導體特斯拉電纜載流能力更好,特斯拉電纜單絲導體較國內電纜細,且護套壁薄,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套管防護,只有后驅動電機高壓線束、液體加熱器、車廂加熱器的高壓線束使用了波紋管防護。
如充電插座的高壓線束使用了自卷編織防護套管防護,此些線束大部分是布置在車廂內,使用環境好,另高壓線束的固定多以軋帶的形式固定。
如后驅動電機的高壓線束使用了波紋管防護,此些線束大部分是布置在車廂外,使用環境相對較差。
充電插座高壓線束采用的是50平方的屏蔽高壓電纜,截斷之后的斷面如下,MODEL 3的充電插座高壓線束是95平方,從兩者線徑來看,MODEL 3的充電功率得到了大幅的提升。
高壓線束和各零部件間的連接結構
Model S的高壓連接接口,大線徑都是采用過孔和螺栓固定銅鼻子的結構
分為兩種固定形式,其中一種如下邊,應用在驅動電機及車載充電機、充電插座上
由一個整體式的鋁合金殼體,殼體外側有屏蔽彈簧圈(spring contact)用于與機殼內壁接觸實現360°屏蔽,有硅橡膠密封圈用于和殼內壁接觸實現徑向密封,在鋁合金前端收小口徑用于壓接電纜屏蔽編制層,實現電纜和鋁合金殼提的360°屏蔽,尾部內測有密封膠圈實現電纜和鋁合金外殼的徑向密封。
展開 特斯拉Model S高壓系統及高壓線束解析
下圖顯示了特斯拉電纜的結構。
其凸顯特點有耐高溫、耐油、柔軟易布線,國產高壓電纜多為耐溫等級125℃的交聯電纜,且壁厚比特斯拉電纜厚,由于特斯拉電纜耐溫等級高,壁薄利于散熱,另超聲波焊接的低電阻,電纜在相同環境溫度下,相同規格導體特斯拉電纜載流能力更好,特斯拉電纜單絲導體較國內電纜細,且護套壁薄,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套管防護,只有后驅動電機高壓線束、液體加熱器、車廂加熱器的高壓線束使用了波紋管防護。
如充電插座的高壓線束使用了自卷編織防護套管防護,此些線束大部分是布置在車廂內,使用環境好,另高壓線束的固定多以軋帶的形式固定。
如后驅動電機的高壓線束使用了波紋管防護,此些線束大部分是布置在車廂外,使用環境相對較差。
充電插座高壓線束采用的是50平方的屏蔽高壓電纜,截斷之后的斷面如下,MODEL 3的充電插座高壓線束是95平方,從兩者線徑來看,MODEL 3的充電功率得到了大幅的提升。
高壓線束和各零部件間的連接結構
Model S的高壓連接接口,大線徑都是采用過孔和螺栓固定銅鼻子的結構
分為兩種固定形式,其中一種如下邊,應用在驅動電機及車載充電機、充電插座上
由一個整體式的鋁合金殼體,殼體外側有屏蔽彈簧圈(spring contact)用于與機殼內壁接觸實現360°屏蔽,有硅橡膠密封圈用于和殼內壁接觸實現徑向密封,在鋁合金前端收小口徑用于壓接電纜屏蔽編制層,實現電纜和鋁合金殼提的360°屏蔽,尾部內測有密封膠圈實現電纜和鋁合金外殼的徑向密封。
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特斯拉高壓系統及高壓線束解析
下圖顯示了特斯拉電纜的結構。
其凸顯特點有耐高溫、耐油、柔軟易布線,國產高壓電纜多為耐溫等級125℃的交聯電纜,且壁厚比特斯拉電纜厚,由于特斯拉電纜耐溫等級高,壁薄利于散熱,另超聲波焊接的低電阻,電纜在相同環境溫度下,相同規格導體特斯拉電纜載流能力更好,特斯拉電纜單絲導體較國內電纜細,且護套壁薄,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套管防護,只有后驅動電機高壓線束、液體加熱器、車廂加熱器的高壓線束使用了波紋管防護。
如充電插座的高壓線束使用了自卷編織防護套管防護,此些線束大部分是布置在車廂內,使用環境好,另高壓線束的固定多以軋帶的形式固定。
如后驅動電機的高壓線束使用了波紋管防護,此些線束大部分是布置在車廂外,使用環境相對較差。
充電插座高壓線束采用的是50平方的屏蔽高壓電纜,截斷之后的斷面如下,MODEL 3的充電插座高壓線束是95平方,從兩者線徑來看,MODEL 3的充電功率得到了大幅的提升。
高壓線束和各零部件間的連接結構
Model S的高壓連接接口,大線徑都是采用過孔和螺栓固定銅鼻子的結構
分為兩種固定形式,其中一種如下邊,應用在驅動電機及車載充電機、充電插座上
由一個整體式的鋁合金殼體,殼體外側有屏蔽彈簧圈(spring contact)用于與機殼內壁接觸實現360°屏蔽,有硅橡膠密封圈用于和殼內壁接觸實現徑向密封,在鋁合金前端收小口徑用于壓接電纜屏蔽編制層,實現電纜和鋁合金殼提的360°屏蔽,尾部內測有密封膠圈實現電纜和鋁合金外殼的徑向密封。
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下圖顯示了特斯拉電纜的結構。
其凸顯特點有耐高溫、耐油、柔軟易布線,國產高壓電纜多為耐溫等級125℃的交聯電纜,且壁厚比特斯拉電纜厚,由于特斯拉電纜耐溫等級高,壁薄利于散熱,另超聲波焊接的低電阻,電纜在相同環境溫度下,相同規格導體特斯拉電纜載流能力更好,特斯拉電纜單絲導體較國內電纜細,且護套壁薄,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套管防護,只有后驅動電機高壓線束、液體加熱器、車廂加熱器的高壓線束使用了波紋管防護。
如充電插座的高壓線束使用了自卷編織防護套管防護,此些線束大部分是布置在車廂內,使用環境好,另高壓線束的固定多以軋帶的形式固定。
如后驅動電機的高壓線束使用了波紋管防護,此些線束大部分是布置在車廂外,使用環境相對較差。
充電插座高壓線束采用的是50平方的屏蔽高壓電纜,截斷之后的斷面如下,MODEL 3的充電插座高壓線束是95平方,從兩者線徑來看,MODEL 3的充電功率得到了大幅的提升。
高壓線束和各零部件間的連接結構
Model S的高壓連接接口,大線徑都是采用過孔和螺栓固定銅鼻子的結構
分為兩種固定形式,其中一種如下邊,應用在驅動電機及車載充電機、充電插座上
由一個整體式的鋁合金殼體,殼體外側有屏蔽彈簧圈(spring contact)用于與機殼內壁接觸實現360°屏蔽,有硅橡膠密封圈用于和殼內壁接觸實現徑向密封,在鋁合金前端收小口徑用于壓接電纜屏蔽編制層,實現電纜和鋁合金殼提的360°屏蔽,尾部內測有密封膠圈實現電纜和鋁合金外殼的徑向密封。
展開 特斯拉Model S高壓線束系統工作原理淺析
高壓線束連接的高壓部件
高壓線束長度(M)
充電接口-車載充電機
2*2.13=4.26
車載充電機-交/直流配電盒
2*0.99=1.98
交/直流配電盒-后驅動電機
2*1.04=2.08
交/直流配電盒-高壓配電盒
2*3.84=7.68
高壓配電盒-前驅動電機
2*0.69=1.38
高壓配電盒-空調壓縮機
2*0.79=1.58
高壓配電盒-DCDC
2*0.25=0.5
高壓配電盒-液體PTC
2*0.81=1.62
高壓配電盒-座艙PTC
2*0.74=1.48
特斯拉高壓線束選用美國 公司 CHMPLAIN Cable 的150 XLE High Voltage Shielded Battery Cable,手感柔軟,感覺比國內的硅膠電纜柔軟度還好,好的柔軟度同時提升了狹小空間的安裝便利性。
特斯拉高壓電纜的外部多采用的是自卷編織防護套管防護,只有后驅動電機高壓線束、液體加熱器、車廂加熱器的高壓線束使用了波紋管防護。
充電插座的高壓線束使用了自卷編織防護套管防護,此些線束大部分是布置在車廂內,使用環境好,另高壓線束的固定多以軋帶的形式固定。
后驅動電機的高壓線束使用了波紋管防護,此些線束大部分是布置在車廂外,使用環境相對較差。
展開 國內外新能源車型高壓線束感官質量設計對比及探討,拒絕“八爪魚”
蔚來ES6、ES8高壓倉的狀態,整體固定點比較清晰,間距近或有干涉風險的都進行了固定。
理想one錢倉也有蓋板,由于是個增程式,高壓相對較少,且使用了IP T過孔,整體布置簡潔明了。
目前比亞迪漢只能搜到這么一張照片,不過以它的定位,高壓倉的感官應該也不會差。
下邊對標一下海外車型高壓線束布置設計
雪佛蘭Bolt的高壓線束布置設計,他雖然連接高壓線束多,但進行了集成化的設計,并且對接口的方向及線束成型均進行了設計,整體安裝效果還行。
大眾MEB平臺的車型
特斯拉前方是一個儲物艙,后方是熱泵等,他的高壓部件靠近電池前端,而且逆變器和電機直接集成在了一塊,由于高壓部件集成度高,高壓線束就少,就更好布置。
特斯拉的充電高壓線束設計了專門的支架進行固定,由于車內布置,電纜未使用防護材料防護。
再到modelY高壓線束使用成型鋁管
總之,隨著新能源車的發展,各個車企也更會關注客戶的主觀感受,高壓線束的布置設計好壞影響客戶對車主觀感受,隨著新能源車高端化的發展,高壓線束感官質量也需要我們重視。
展開 《電動汽車安全指南》2021版 (工業和信息化部、國家能源局指導編制)
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高壓連接器及高壓線束的電磁兼容EMC測試
電動客車高壓線束設計
7)外露的高壓線束還應考慮布置的美觀性,線束走向應與依附件方向一致,盡量避免斜方向布置;機艙線纜盡量放置在車身結構件或部件的下方及內側;對于線纜較多的部位,應開發專用線束護板進行遮蔽。
8)高壓線束布置應具有合適的空間進行安裝與維修,在同一部位的插接件應選用不同的規格和定位結構,防止錯裝;接插件連接應盡量保證能夠單手操作,接插件末端線束應預留合理長度,以便于插接件拆裝。
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新能源汽車高壓線束安全設計
線束固定可靠
電動汽車高壓用電器遍布車身各處,與之連接的高、低壓線束貫穿車身,形成了類似于人體血管網絡的復雜結構。高、低壓線束的走向不同、粗細不同、工作狀態也不同。
任何一根線束出現問題都有可能像血管出現問題一樣導致心臟受損,從而引發身體不適,嚴重的甚至可能會危及生命。
根據
消防統計數據
,2017年機動車火災約為27136起,其中約占35%的事故是由于電氣火災導致,26%的事故是由于自燃導致,而電氣火災和自燃與線束固定可靠性有很大的關系。
若高、低壓線束固定不可靠,在使用過程中可能發生
磨損
、
干涉
等,存在短路、漏電、發熱起火等安全隱患。
由此可見,在電動汽車的高壓系統耐久安全設計中,
線束固定可靠性
極為關鍵
。
電動汽車在研發階段會做一些測試,模擬各種高速、顛簸、沙石等振動路況,從而驗證
高、低壓線束
的固定可靠性。
但是,當車輛轉交到用戶的手里,是否能經受住種種“非人”的折磨,比如這輛ES8一年半開個100000公里,日均200多公里的考驗,確實是個值得關注的問題。
拆解之后可以看到,蔚來ES8對于高、低壓線束的保護還是很全面的:
高、低壓線束平均每200mm就有一個可靠的固定點或固定卡扣,這樣做的目的是有效避免在車輛使用過程中出現線束震蕩或者撞擊導致受損的情況。
蔚來ES8的高壓線束均采用多層絕緣防護設計,在某些易磨損位置采用了波紋管、毛氈布等防割、防磨損結構設計。
展開 【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
新能源汽車高壓線束技術規范
2.連接器的選取
(1)連接器結構特征
連接器除線環、銅接頭外,連接器應具有主動鎖定特征。應與所連接設備的插座進行匹配。
(2)連接器性能
連接器的性能要求應符合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表6的要求
九、安裝、試驗要求
1.安裝要求:參照本規范第6點執行
2.試驗要求:參照GB/T 12528-2008 第7.4節,對電纜進行型式試驗。具體試驗項目見表7.
十、安全使用要求
1.操作
嚴禁非專業人員對高壓線束進行操作:專業人員對高壓線束進行操作前,需用數字萬用表測量高壓正負線束端子之間直流電壓值、測量U相、V相、W相兩兩之間的交流電壓值,在測量值為0V的情況下才能進行操作。
2.保養
高壓線束需定里程進行保養,依據《保養手冊》,每12000km檢查保養項目如下:
檢查高壓線束其電纜與連接器插件之間是否松動;
檢查高壓線束過線孔過線護套等防護是否完好,線束是否出現磨損;
檢查發動機艙等通過高溫區域線高壓線束隔熱材料是否脫落。
展開 新能源汽車高壓線束布置方案
3.1 分層式布線
為了避免高壓線束傳輸強電電流時產生電磁干擾,導致低壓線束對控 制單元供電及信號傳輸受到電磁干擾的風險,因此我司純電動車輛采用了高壓線束與低壓線 束分層式設計,保證低壓線束在高壓線束底層 200-300mm 距離范圍內。經實車驗證。該設計方案有效避免了強電工作產生的干擾。布置形式如圖1:
a.高壓線束環狀接線時低壓線束環狀外布線
b.高壓與低壓線束分區布置
c.高壓與低壓線束集中部分全部采用屏蔽導線連接
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力車型,我司混合動力車采用該布線方 案,將高壓線束連接單元布線區域和發動機電噴線束布置區域并列。進而有效避免高壓線束 傳輸供電時產生的電磁干擾。
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