電動汽車高壓線束系統
關注創建者：匿名 創建時間：2021-11-05
電動汽車高壓線束系統的視頻教程
電動汽車高壓線束系統的實例教程
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 【眼見為實】電動汽車前艙高壓線束
上圖為電動汽車高壓電氣件布局圖，純電動汽車高壓部件的布局位置來合理布置電池到PDU、電機控制器到電機、交直流充電等各個高壓部件之間的高壓連接線束。
高壓線束如需要通過銳邊或過孔時應設計相應的保護結構或方式，在前期對于整車開發時線束的布置時需要盡量避開熱源振動源不然與之要保持足夠的距離。
高壓線束均具有較大的外徑和重量，為避免應力的集中，線纜最小彎曲半徑一般要大于該線徑直徑的5倍，要合理分布載荷，需要增加支撐固定裝置，線束直線布置固定點間距≤300mm，過彎布置固定點分別在弧線的兩個端點固定，固定點與連接器間距≤150mm，才得以承受線束的重量和振動載荷。固定裝置必須采用汽車級扎帶和絕緣支架等。
驅動電機線束需要考慮部件運動與振動的影響，要對線束的尺寸進行合理設計，既要滿足長度分布的應力，也要避免過長導致的線束堆積。對于線束運動要增加膠圈緩沖和導向槽的固定結構，避免線束與其它零組件剛蹭，導致線束損傷。
線束布置過程中要考慮EMC電磁干擾因素，采用屏蔽高壓線纜，避免高頻噪聲發射，高低壓線纜必須分開排布，避免線束相互交叉重疊造成相互干擾。
考慮線束布置的美觀性，走向需與依附件方向一致，避免斜方向，對于發艙內線束盡量在結構件或零組件的下方或內側走線，整車底部外露高壓線束應采用護管、護板進行遮蔽防護。
考慮安裝與維護，對于同一部位的接插件為防止錯插應選用不同的規格和定位方式的接插件，接插件末端需要留有一定量的余量以便插拔。
考慮高壓安全性，此高壓電已超出人體安全電壓，車身不能像低壓系統一樣的搭鐵方式，必須采用雙軌制。
2 線纜選型
2.1 電纜線徑
依據整車各個高壓電氣元件布局圖分清主回路和支路，確定高壓線束所連接的高壓部件的負責特性。特性包括工作電壓、額定功率、峰值功率、額定電流、峰值電流、持續時間等。
展開 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 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%。
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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，
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
散漫說，特斯拉作為新能源車中的明星企業，本文我們簡單的介紹下其Model S的高壓系統，包括高壓系統的工作原理，配電系統工作原理，高壓線束的一些基本信息，希望能夠幫助到廣大線束工程師。以下為正文。
1 高壓系統介紹
Model S的動力系統的分布示意圖如下圖所示，可以清晰看到各個系統的分布位置。
Model S高壓總成主要包含以下幾部分
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
線束拓撲設計是架構設計中一項重要內容，受電氣架構、電源分配、主機廠流水線、裝配工藝的影響很大。而線束拓撲的最終形態，也會反過來影響整車電氣架構、電源分配、零件制造、整車安裝等。
對于高壓線束拓撲設計來說，由于高壓電器件普遍體積大，要求的安全系數高，因此在新能源車型處于前期開發階段時，高壓線束拓撲架構的設計工作就應該盡早介入
散漫說，本文介紹了純電動汽車高壓電氣系統原理設計的各個方面和注意事項，文章對多個研發項目中純電動汽車高壓電系統出現的故障及存在的安全隱患進行分析，并提出一整套針對高壓電系統安全防護、故障處理及碰撞安全的設計方案，對純電動汽車高壓系統安全設計具有一定的參考意義。以下為正文。
一、純電動汽車電氣系統安全分析
純電動轎車電氣系統主要包括低壓電氣系統、高壓電氣系統及 CAN 通訊信息網絡系統
本文介紹了純電動汽車高壓電氣系統原理設計的各個方面和注意事項，文章對多個研發項目中純電動汽車高壓電系統出現的故障及存在的安全隱患進行分析，并提出一整套針對高壓電系統安全防護、故障處理及碰撞安全的設計方案，對純電動汽車高壓系統安全設計具有一定的參考意義。
01
純電動汽車電氣系統安全分析
純電動轎車電氣系統主要包括低壓電氣系統、高壓電氣系統及 CAN 通訊信息網絡系統
高壓安全設計需求
High voltage safety design requirements
電動汽車動力系統結構與傳統汽車差異顯著。
主要區別
在于電動汽車由高壓電池系統、高壓電驅動系統提供動力輸出。
大部分用電器，
比如
空調壓縮機
高壓導線作為新能源汽車高壓線束的核心零部件，其選型是否正確顯得十分關鍵。一般主要參考一些重要信息：客戶標準、實際應用和特殊要求等，從而選擇安全合適的高壓導線。
一、線徑選型
高壓導線的線徑選型設計主要參考如下因素：
?導線設計標準，
新能源汽車高壓線束是高壓電氣系統的關鍵組件， 為新能源汽車的可靠運行和安全提供了保障。它承載著電動、 混動汽車內部及外部線束連接， 通過配電盒進行電源分配， 高效優質地傳輸電能， 屏蔽外界信號干擾等功能， 是新能源汽車高壓系統的神經網絡， 連接所有的高壓電子零部件， 傳遞電力與數據， 對新能源汽車極為重要。
1 高電壓
新能源汽車普遍工作在B級電壓范圍，因此要求高壓線束也需要滿足
