本文承接上文,上文主要从电动乘用车的使用特点、要求和环境入手,分析了电动车用的高压线束的性能要求和设计要点(耐高压、耐大电流、耐环境、屏蔽性和安全可靠等)。
高压线束·整体设计
The high voltage harness & Overall design
1.屏蔽性能设计
电动车高压线束在满足基本的可靠电气连接要求外,还需具有出色的电磁屏蔽性能。
高压线束的屏蔽性能设计主要包括高压电缆自身、高压电缆与高压连接器结合处、高压连接器自身、高压连接器插合界面处的屏蔽性能设计。
提高高压电缆自身的屏蔽性能:采用屏蔽结构。如果电缆为信号线与电源线组合而成时则更应注意这点。
提高高压电缆与高压连接器结合处的屏蔽性能:在保证两者接触的可靠性(在强烈工作情况下连接处都不会产生松动的情况下)、高压电缆与高压连接器内导体连接后,让电缆编织与屏蔽层接触,并在电缆编织与连接器接合处加套一层单独的屏蔽金属编织网,加强屏蔽效果。
提高高压连接器自身的屏蔽性能:连接器采用金属壳体设计。
提高连接器插合界面处的屏蔽性能:
a.设计时采用屏蔽簧结构,以保证插头与插座壳体间可靠接触;
b.连接器头部内导体低于外壳界面,防止内导体接触到手指或其他金属,起到一定的保护作用,增加安全性;
c.插合后,插座连接器与插头连接器的屏蔽层可靠接触,使插合面与外界屏蔽。
2.机械防护和防尘防水设计
因为电动车高压电缆的直径较大,需要进行专门的布线走向(即高压线束布局在车外),所以必须对电动车高压线束进行机械防护和防尘防水设计。
为了提高高压线束的机械防护和防尘防水性能,在接插的连接器间以及连接器连接电缆的位置均需采用密封圈等防护措施,防止水汽和灰尘进入。
从而确保连接器的密封环境,避免接触件之间短路的风险,以及防止湿气进入,避免产生火花等安全问题。
3.使用寿命设计
电动车行驶在公路上,会受路面高低不平和车速快慢等因素的影响而产生高振动,导致高压线束与接触的零部件和其他线束间产生摩擦、磨损,以及高压线束本身的疲劳磨损。
为了提高高压线束使用寿命和质量,应对高压电缆和高压连接器间的连接进行加固,对高压连接器之间的连接采用锁紧结构,以及进行布线方案优化,高压线束材料选择耐磨材料,导线采用抗疲劳的铜绞线。
此外,高压连接器间的连接环节是高压线束本身的薄弱点,为了提高高压线束使用寿命,同时满足高压电气系统的使用要求,必须保证高压连接器的插拔次数和连接质量。
4.整体结构设计
高压线束·性能试验
High voltage harness & Performance test
为了验证采用高压大电流接触件技术设计的高压线束的结构合理性、接触面积、接触电阻、抗振性等是否满足高可靠、长寿命及大电流性能等要求,在某电动车高压线束样品研制完成后按照相应的设计要求进行了相关性能测试。
可见,该电动车高压线束的各项性能都满足了标准要求,其接触件结构、连接器结构及整个高压线束的设计具有一定的合理性。
从使用要求和测试结果可以得出,研制的高压线束能够满足电动车的使用要求。
随着电动车产业的发展,高压线束必将进一步发展,能承受更高电压、更大电流,并将用于各种不同车型。同时,在功能方面也会更完善,例如具有自身的测试性,即可实时监测线束的电流、温度等变化。