电动汽车高压线束布置的研究

2019年12月8日 评论 762 3319字

随着信息技术的不断发展,汽车上的用电设备不断增加,这对汽车电路系统的可靠性提出了严格的要求。为了保障汽车电气系统的稳定高效运转,就必须对汽车线束进行合理规划和布置,保证汽车线束系统的可靠性和稳定性。线束布置特别是高压线束的设计将直接影响电动汽车的使用,需要硬气足够的重视和关注。

汽车线束布置原则及注意事项

汽车线束布置要结合车身具体情况,在对汽车电子电气系统进行全面分析的基础上,考虑线束装配的难易程度、后期线束维护需要以及电气系统的安全稳定运行需求等因素,对汽车线缆及相关部件进行合理布置,为汽车的安全稳定运行提供有效保障。

1 易于装配原则

汽车线束的整体设计和固定方式要坚持易于装配的原则,保证安装简易、可操作。

一方面充分考虑车辆各个区域的功能特点,科学设计线束布置,优化线束的布置流程,简化工序,避免不同线束间的重叠和交叉,提升整体布局的合理性。

在对汽车进行线束装配时,装备人员需要提前对电动汽车内部构造进行探析,因为虽然电动汽车工作原理相同,但是不同电动汽车内部构造却存在很大差别,另一方便,即使是同一款电动汽车,对汽车内不同部件进行安装时也应该遵从根据不同设备进行线路装备原则,保证不同功能电气设备的独立正常运行,不断简化线束装配线路。

另一方面要合理设计线束的固定方式,线路固定方式直接影响整个车辆整体线路功能,每一辆电动汽车结构都不相同,装配人员只有寻找最适合电路固定的卡才能实现对整个线路的科学固定,针对不同位置和不同情况的线束采用相应的固定结构,保证不仅固定操作简便,而且固定效果和质量达到相关技术要求。在线束固定时注重采用最为简洁有效的固定方式节省固定成本,提高装配速度。

2易于维护原则

易于维护原则是指在汽车线束的布置过程中要充分考虑后期维修管理的便利性,保证一旦线束出现故障,能够在最短的时间内修好,同时有效的避免维修对其它部件造成的影响。

没有永远不会出现故障的电动汽车,想要提升电动汽车驾驶体验,延长电动汽车使用寿命,就必须保证电动汽车出现问题时能够及时进行维护,保障用户驾驶安全。

由于驾驶不当或者是线路自动老化原因,汽车的电气系统故障率较高,特别是对于电动汽车而言,电气系统故障多发,故障发生后便捷的维护能够节约大量的维修时间人力财力。

如果故障发生位置位于电动汽车较为隐蔽的内部装置之内,对内部装置进行拆卸就需要耗费大量人力物力,专门电动汽车维修点较少,比较常见的是汽车维修站,由于汽车从工作原理就和电动汽车不同,很多网点无法及时专业的对电动汽车故障进行排除。有些私人电动汽车维修网点并不具备能够拆卸隐蔽设备的能力,盲目对电动汽车进行维修,非常容易造成汽车内部零件损坏,在增大维修成本同时还耽误车主宝贵的时间。

在线束装配前就应该通过合理的规划来提高拆卸的便利性,将可拆卸的部位安装在易于操作的位置。同时还应特别注意气线束插接口的安装位置,将其布置在易于检修的区域,且在插接件的末端应留一定的操作余量,便于插拔。最后,通过颜色来对不同的线缆和插接口进行区分,便于快速确定故障。

3 安全稳定原则

保障电气系统运行的安全性和稳定性,确保汽车电气设备的正常使用,是汽车线束布置的最终目的。

首先,为避免电缆受损,在需要过孔的线缆要进行特殊防护,通过加防护套或包裹胶带等方式来避免磨损。

在这里安装人员要尤为注意,对线路外加的保护套或者是外部包裹层不能影响线路散热,处于安全问题考虑可以对保护套进行适当加厚,但是,保护套本身要应用散热程度很好的材料,另外,保护套的选用还必须符合国家对线路安装标准的有关规定,防止线路由于保护套安装出现散热问题导致线路起火等状况。

其次,要慎重选择线束的固定位置,一般尽量将线缆固定在不易触碰到的区域如沿边、沿槽等,避免外力对线束造成的伤害。此外要避免线缆弯曲,当必须弯曲时要留足够的空间,且必须对弯曲地带进行特殊固定,并特别注意不要出现折损。

如果电动汽车实在没有适合设备线路固定的凹槽,线路安装人员为了维护线路稳定可以在不影响电动汽车外部美观前提之下另行设置线路安装凹槽。

电动汽车高压线束布置

高压电气系统是电动汽车的动力系统,是其不可或缺的组成部分。电动汽车的高压电气系统主要包括高压线束和动力配电系统,其中高压线束又是保障电动汽车运行安全和可靠性的关键。

1 高压线束工作特点

电动汽车的特殊性决定了其线束与普通燃油汽车的不同,相对低压线束而言,高压线束的特点包括:

(1)电压高,电动汽车电池最高电压可高达420V,这就对高压线束的绝缘材料提出了较高的要求;

(2)电流大。经测算高压线束的输出电流可达300A,要求导线截面积和连接器解除面积较大;

(3)耐热性高,高压线束大电流工作时会产生较大的热量,导致线束温度较高,这就要求高压线束具有较高的耐热性;

(4)抗电磁干扰,由于电动汽车运行时,电器负荷会发生变化,给线束的电压、电流和频率造成一定的波动,进而对车内电气电子设备造成电磁干扰,因此高压线束应具有较强的电磁干扰屏蔽能力;

(5)使用寿命长,传统线束运行压力过大时,非常容易发热,如果线束外面有为了维持线束稳定安装的外保护套,就不能及时散发热量,热量过高,就面临起火危险。

高压线束是在传统线束上进行优化的一种能承受较高压力的线束,具有传统线束不及的优良特性和较高的防护等级,决定了其具有较长的使用寿命,能够保证车辆期使。

2高压线束的选配设计

高压线束主要包括线缆、插接件和防护结构等几个部分。

线缆是高压线束的主体,线缆的选配应重点关注导线的截面积和绝缘层的材质,并充分考虑载流量特性、热阻、道题电阻等参数,确保电机载流量能够满足车辆长期运行条件,同时为了保证布线的美观和安全,还要求线缆具有良好的柔软性和耐磨性。

线束插接件用于连接线缆与用电设备,插接件直接影响连接的可靠性和拆卸的便捷性。高压插接件对其电性能、通载能力、机械性能和电磁屏蔽功能有一定的要求。

高压线束高电压、大电流的使用特性,要求插接件具有较大的接触面积和交底的接触阻抗,同时插接件还应该具有耐腐蚀、阻燃、耐高温以及可多次插拔等特性,以保证连接的稳定和使用寿命。

防护结构也是高压线束的重要组成部分,它能有效的用于防止线束间的摩擦,以及隔离尖锐、高温物体,达到有效保护线缆的目的。常见的防护结构包括波纹管、护管、胶带、防护接头等。

3高压线束安装控制

为保证高压线束的运行安全,应充分重视高压线束的安装控制,重点注意一下几点:

(1)不同高压部件进行隔离,分别设立供电控制系统,杜绝不工作部件仍然带电的现象发生;

(2)高压线缆布置时应远离热源,经过锐边或需要穿孔时,应当在线缆表面加裹保护结构,防止线缆遭到破坏;
(3)线缆布置应按要求加装支撑和固定装置,直线线缆两个固定点间的距离应当小于300mm,距离插接件120mm以内的距离内必须有固定点[3];

(4)注意插接件的位置,为避免雨水和灰层对插接件的侵蚀,插接件应尽可能安排放置在驾驶室内,并且应当避免垂直布置;

(5)线束长度控制要合理,既要留有一定的富裕,以抵消部件运动拖拽带来的应力,又要避免过长导致线缆堆积影响美观;

(6)充分考虑电磁干扰因素,高压线束与低压线束分开排布,与信号线束隔离,避免线缆间的互相干扰;

(7)线束布置时应充分考虑美观和维修等因素,保证不仅布置美观,而且维修起来也非常方便。

汽车线束的布置对于汽车电子电器系统的稳定运行具有重要意义。在汽车线束布置中应当遵循易于装配、易于维护和安全稳定的原则,结合汽车自身的特点,合理规划线束布置,不断提高其科学性和合理性。

电动汽车作为时下国家大力推广的环保项目,由于其高压线束的特殊性,其线束布置技术难度更大、要求更高。在电动汽车的线束布置时应当充分结合其高压线束的工作特点,选好包括线缆、插接件和防护结构在内的所有组件,注意高压线束安装过程中的细节,做科学布局,合理装配,保证线束布置的安全性和稳定性,为电动汽车的安全稳定运行提供强力支持。

参考:黄江波 电动汽车线束布置的研究

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