新能源汽车高低压线束设计基础

新能源汽车线束是指一组连接电气系统各个部件的电线和电缆的集合。它们在车辆内部布置，将电力、数据和信号从一个部件传输到另一个部件，来满足电力传输、数据通信、安全性和驾驶舒适性等方面的要求。这些线束通常根据功能和电压等级分为不同的类型，并且采用不同的材料和绝缘设计以满足安全和性能要求。

新能源汽车内部线束一般分为高压线束和低压线束两种。

1 高压线束

电动汽车的高压线束是连接电池、电机、控制器等关键高压部件的载体，对电动汽车的安全、高效运行起着至关重要的作用。

图：高压电器连接原理图

1.1 高压线束的种类

新能源汽车高压线束主要由连接器、端子、电线、覆盖物等部分组成，承担着动力电池、充电机、直流充电口、交流充电口、维修开关、空调、电驱、电机等高压系统零部件的电能传输。

整车高压线束通常由 5 部分组成：

图：高压线束的组成

1.2 高压线束的作用

（1）电力传输

高压线束负责将电能从电池组或其他电源传输到电动机、电动机控制器和其他高压电气设备，以驱动车辆运动。这些线束需要能够承受高压电能，并确保电能的安全、稳定地传输。

（2）控制信号传输

除了传输电能外，高压线束还承载着各种控制信号，如电机转速、转向信号、制动信号等，用于控制电动机的转速和车辆的行驶状态。这些控制信号通过高压线束传输到电动机控制器等设备，实现对车辆各种功能的精确控制。

（3）数据传输

高压线束还负责传输各种传感器采集到的数据，如电池组的温度、电压、电流等，以及车辆的状态信息，如车速、加速度、车身姿态等。这些数据通过高压线束传输到车辆的控制单元或中央处理器，用于监测车辆状态、优化控制策略等。

（4）保护功能

高压线束还具有保护功能，可以检测和响应车辆电气系统中的故障和异常情况，如短路、过载、过压等，及时切断电源或采取其他措施，以保护车辆电气设备和乘客安全。

1.3 高压线束的性能特点

高电压：电动汽车的高压系统通常工作在几百伏的电压下，如常见的 300V-400V 左右，部分高性能车型的电压甚至更高，因此高压线束需要具备良好的绝缘性能，以防止漏电和短路等安全事故的发生。

大电流：在车辆运行和充电过程中，高压线束需要承载较大的电流，一般常用的电流等级为 250A，部分大功率电机或快速充电时可能会用到 400A 甚至更高的电流，这就要求高压线束的导体具有较低的电阻，以减少电能在传输过程中的损耗和发热。

防护等级高：为了确保在各种恶劣的环境条件下都能正常工作，高压线束需要具备较高的防护等级，能够防水、防尘、防腐蚀等，以保证其电气性能和使用寿命。

抗电磁干扰：由于电动汽车中存在大量的电子设备和控制系统，高压线束在传输电能的同时，还需要有效地屏蔽外界的电磁干扰，防止对车辆的其他电子系统产生影响，同时也要避免自身产生的电磁辐射对周围环境造成干扰。

1.4 高压线束的绝缘性检测

新能源汽车高压线束的绝缘性检测是确保车辆电气系统安全可靠运行的重要环节。一般性的高压线束绝缘性检测步骤为：

（1） 进行外观检查，检查线束是否有破损、磨损、裂纹或其他可见的损坏。

（2） 使用绝缘电阻测试仪器测量线束的绝缘电阻。 在最大工作电压（700V）下，直流电路绝缘电阻的最小值应至少大于 100Ω/V，交流电路应至少大于 500Ω/V。确定线束绝缘是否完好， 并且检测是否存在漏电或其他绝缘故障。

2 低压线束

新能源汽车低压线束是指连接车辆内部各种低压电子设备和传感器的一组电线和电缆的集合。与高压线束相比，低压线束的工作电压较低，一般在 12V 至 48V 之间，用于传输电源、数据和控制信号，驱动车辆内部的各种低压电子设备。

2.1 构成低压线束的组成部分

（1）电池管理系统（BMS）线束

用于连接电池组和电池管理系统，监测电池状态、温度和电压等信息。

（2）动力电池冷却系统线束

用于连接电池组和冷却系统，传输冷却液管道中的信息，以维持电池温度在安全范围内。

（3）电动机控制器线束

连接电动机及其控制器，传输电机运行所需的电信号和控制命令。

（4）充电系统线束

用于连接充电插座、充电控制器和电池组，传输充电所需的电信号和数据信息。

（5）车辆电子控制单元（ECU）线束

连接车辆各个电子模块和传感器，传输车辆运行状态和控制指令。

（6）车灯和信号系统线束

连接车辆的前灯、后灯、转向灯、刹车灯等灯具，以及车辆的信号系统，传输控制信号和电源供应。

（7）仪表盘线束

连接车辆的仪表盘和中控台，传输车辆状态和信息显示所需的信号和数据。

（8）驾驶辅助系统线束

连接车辆的各种驾驶辅助系统，如自动驾驶系统、倒车雷达、盲点监测等，传输相应的传感器数据和控制信号。

2.2 低压线束的作用

在新能源汽车中，低压线束的作用是将电池的电能传输到车内的各个电子设备，同时将电子设备的信号传输到控制器，以实现车辆的操控和监测。

（1）传递电能

低压线束中的电线负责将电源系统提供的电能传递到汽车各个电子设备和传感器中，以支持这些设备和传感器的正常工作。

（2）传递信号

低压线束中的电线还负责将传感器系统的信号、点火系统的信号、灯光开关信号等传递到车辆控制单元中。以便控制单元能够根据这些信号进行数据处理和车辆控制。

（3）管理线束

低压线束中的电线还负责将传感器系统的信号、点火系统的信号、灯光开关信号等传递到车辆控制单元中。以便控制单元能够根据这些信号进行数据处理和车辆控制。

（4）提高可靠性

低压线束中的电线和连接器的设计和制造可以使其能够承受车辆行驶中的振动、温度变化、潮湿环境等不利因素，从而提高汽车电气系统的可靠性。

2.3 低压线束端子的功能和用途

新能源低压线束端子是一种用于电气连接的配件， 主要是通过其内部的接触件，使不同颜色、不同功能的电线之间进行接触，从而在连接电路时保证电流的通畅。主要功能包括：连接、分配、保护、控制等。

 文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/design-basis-of-high-and-low-voltage-wiring-harness-for-new-energy-vehicles/ 文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/design-basis-of-high-and-low-voltage-wiring-harness-for-new-energy-vehicles/