簡述新能（néng）源汽車高壓（yā）線束的設計

傳統燃油車，動力來源是（shì）通過發動機活塞運動（dòng）燃燒（shāo）燃（rán）油，依（yī）靠曲軸和輪係傳輸發動機飛輪、發（fā）電機、壓縮機和冷卻水泵等功率設（shè）備上，通過動力傳動裝置實現車（chē）輛（liàng）的行駛和功能的運作（zuò）。而新能（néng）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，連接充電口座、高壓電池包、逆變器、電機，車載充電機等大功率設備（bèi）及直流轉換器，空調壓縮機、PTC和加熱器等小功率設備

1 高壓線束的設計

1.1 高壓線束的組成

高壓線束主要包括:高壓連接（jiē）器、高壓線纜，接地端子和紮帶、外包材料、膠帶、熱（rè）縮套管、膠套、安裝支架等輔材。

1.2 高壓連接器

根據功（gōng）能定義（yì）可分為小電流和（hé）大電流兩種，大電（diàn）流主要用於OBC，電機，及電池等動力（lì）係統和上，小電流主要（yào）用於壓縮機，PTC，電池（chí）加熱（rè）裝（zhuāng）置及（jí）DCDC等功能電器上。

1.3 高壓線纜（lǎn）

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

1.4 輔材配件

輔材配件與傳統低壓線束所使用的無太大差別，但外（wài）包材料需要用紅色或橘紅色的包覆（fù）物（wù），以便於起到高壓（yā）危（wēi）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

高壓電纜主要由（yóu）線芯和絕（jué）緣材料組成，屏蔽線還要有屏蔽（bì）層（céng）和雙層絕（jué）緣結構（gòu）。線芯是由一定（dìng）數量的單絲先進行束絞，然後再同心的複絞，形成高壓電纜需要的軟導體。根據結構可分為屏（píng）蔽（bì）線和非屏蔽線，根據用途可分為單芯屏蔽線和多芯屏（píng）蔽線(下圖)。

（2）絕緣材料

（8）布（bù）線需要考慮走線的美觀性，裸露地盤掛線需（xū）要考慮增（zēng）加線束護（hù）槽（cáo）。

（3） 屏（píng）蔽

由於EMC(電磁兼容性)的要求，使用多根銅絲組成編織屏（píng）蔽（bì）。鍍錫銅絲可以使其抵抗環境影響（xiǎng）如氧化等變得更（gèng）加強大。用細的銅絲可以保持設計的柔韌性，編織屏蔽可以結合其他（tā）各種屏蔽，如鋁塑符（fú）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（qīng）鬆的剝下護套。

（4）彎曲半徑

由於空間的局限性，電（diàn）纜通過的路徑非常狹小且複雜，橫（héng）截麵積較普（pǔ）通線束大導致其所需的彎（wān）曲半徑也要很大，高彎曲力（lì）難以（yǐ）克服等問題。為了解決這（zhè）個問題，高壓電纜高柔韌性是至關（guān）重要，隻有比較柔韌的（de）設計，通過（guò）車（chē）輛的路由才可以容（róng）易實現。通常電（diàn）纜推薦的SR導線外徑的5～10倍。

2.2 高壓線束布線注意事宜

（1）高壓線纜過銳邊或過孔（kǒng）時應設計（jì）保護結構；

（2）布置時應避開熱源或與之保持足夠的距離；

（3）電纜與電纜之間避免產生較大的彈性摩擦；

（4）通常直線布置的線纜固定點間距≤300 mm，固定點與接（jiē）插（chā）件間（jiān）距≤120 mm（參考值（zhí））。

（5）電機線束應考（kǎo）慮部件運動（dòng）與振動的影響以及對連接器（qì）或（huò）者端子的影響，預（yù）留足夠的運（yùn）動（dòng）量。

（6）線束布置要考慮電磁幹擾（rǎo），布線時避免90°的折（shé）線，高、低壓線須分開排（pái）布。

（7）高壓線束布置應具有合適的空間進（jìn）行安裝（zhuāng）與維（wéi）修。

整（zhěng）車的線束的數量及料（liào）號（hào）的減少會是一個趨勢，隨著整車模塊（kuài）化、集成化，線束也會逐步會被標準（zhǔn）化，多個線（xiàn）束以一個料號的（de）存在，便於（yú）管理和成本計算。

（9）連接器尾部應保持平直，避免彎曲造成的連接（jiē）器密封失效。

（10）布線（xiàn）時需要（yào）注意高低壓分開，分層設計，距離保持在200mm-300m內，走線規範，幹擾源要遠離信號源。

2.3 高壓線束屏蔽要求

（1）對於高壓係統而言（yán），屏蔽應該優先的是需要係統（tǒng）級（jí）考慮布置的合理性，比如（rú）係（xì）統（tǒng）級布線時（shí）需要注意高低壓分開，走線（xiàn）規範，幹擾源要遠離信號源（yuán）等等。同時（shí）還要注意功率源和輸出之間的（de）高壓線（xiàn）束的距離，比如整車上的電機和電機控製器（qì），如果（guǒ）布置相隔較（jiào）遠，那麽會形成共模電流通過電纜傳遞幹擾的風險（xiǎn）等。

（2）對於本（běn）身（shēn）要具備360°屏蔽層的連接器，必須有效和（hé）電纜屏蔽層連接，屏蔽層覆蓋（gài）整個連接長度（dù），以保證足夠 的屏蔽（bì）功能，並盡（jìn）量減（jiǎn）少屏蔽界麵之間的電（diàn）阻，在產品生命周（zhōu）期內，屏蔽（bì）連接接觸電阻＜10mΩ，隨著（zhe）整車電氣設備越來越多，現在普遍的這個數值（zhí）是（shì）要＜5mΩ。

（3）此外還需要考慮屏蔽的可靠接地問題（tí），如果通過螺母連接設備端，我們需要（yào）防腐（fǔ）蝕的（de）處理，因為如果不做處理（lǐ）會導致屏蔽的（de）加大風（fēng）險， 以及線纜或者連接（jiē）器和設備端有效的屏蔽連接，如果設備端表麵沒有表麵（miàn）的處理保護層，我們甚至（zhì）需要增加屏蔽防護盒等方式來實現可靠的屏蔽連續性的連接。

2.4 高壓連接器的選型

高壓連接器的選用主要考慮電器的電器原（yuán）理，使用要求，線（xiàn）束布置（zhì）走向，裝配空間及裝（zhuāng）配方式，同時也要結合成（chéng）本進行綜合考量使用。對於集成方案的可以考慮過孔連接器，主要是考慮（lǜ）成本因素（sù）和振動情（qíng）況下對於插拔式連接器的脫扣風險的擔心等因素（sù）。對於電池（chí），電機等（děng）需要在整車廠進行組裝的，通常以（yǐ）插（chā）合式連接器；對於耐環境（jìng）要求相對比較苛刻、環境溫度較高、電流（liú）及瞬間電流較大的部位可考慮溫升和防水等級要求。

3 高壓線束未來發展及趨勢

（1）數量及物料號的減少

絕緣材料主要（yào）包括線芯絕緣和護（hù）套絕（jué）緣。線芯絕緣材料（liào）的選擇主要是考慮耐熱要求和機械強度和柔軟度，護套（tào）材料（liào）根據熱和（hé）機械性（xìng）的要求（qiú）選擇。護套絕緣由於直接與環境接觸，耐液體和耐磨等的環境（jìng）屬性對護套要求尤其重要。目前主要有交聯聚（jù）乙烯和（hé）矽橡膠（jiāo）作為絕緣層的基礎材料。

（2）輕量化趨勢

為了降低油耗（hào），整車上數量繁多的線束（shù）成為企業輕量化的（de）重點目標。當前（qián）汽車線束使用的材料以銅為主，所以在減重方麵除縮小截麵積外，就是采用比銅更（gèng）輕的鋁材料。另外，鋁的價格相（xiàng）較銅便宜，一旦鋁導線能在線束中得到應用，不僅能降低重量，還能有效提（tí）升性價比。

（3）高壓連接器小型化，載流能力的提升

隨（suí）著端子技術的進步（bù），小端子能承載更大的（de）電流，高（gāo）壓連接器結構也朝著日益精（jīng）密和輕量化的方向（xiàng）發展（zhǎn），性能提升的同時（shí）也給整車廠（chǎng）在設計的帶來了更大的空間（jiān），成本也將進一步優化。