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剮蹭,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。
下圖為純電動汽車高壓部件布局圖。通過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。
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高壓連接器選型
高壓連接器電性能方面;需要考慮額定工作電壓、額定工作電流、絕緣電阻、耐壓等級、屏蔽和互鎖等相關電性能參數。環境性能方面;需要考慮工作溫度、環境溫度、鹽霧等級、阻燃等級、耐溶液試劑以及禁用物質等方面的要求。根據不同設計要求還會有其他方面的要求。
機械性能方面;根據不同的工況來測試耐振動以及相應的機械壽命。
安全性能方面;采用高壓互鎖,高壓互鎖分為內置式和外置式,因內置式布局緊湊體積小,電動汽車上均采用內置式,并通過VMS或BMS等控制器檢測高壓互鎖,要求高壓連接器分開后,帶電部分能夠在1S內降低到60Vd.c和30Va.c以下,才能保證人身安全。
維修開關MSD即手動維護開關是保證純電動汽車高壓電氣安全的關鍵部件,是能夠在關鍵時刻實現高壓系統電氣隔離的執行部件,能夠將分斷裝置和熔斷器兩者高度整合,在內部配置合適的熔斷器同時也可以起到電路過流和短路保護的保護,合理的設計和操作維修開關對于電動汽車的電氣安全起到至關重要的作用。
充電接口目前分為兩種,交流充電接口和直流充電接口,而交流接口是將交流電網電源通過纜上控制與保護裝置接入到車載充電機。直流接口是將帶控制引導功能的直流供電設備直接接入到電動汽車電池上。交流接口額定電壓250Va.c或440Va.c,額定電流電流不超過63A,直流接口額定電壓750Vd.c或1000Vd.c,額定電流不超過250A,根據整車布置要求來確定充電接口的額定電壓電流值,交直流充電接口其他相關電氣特性等參數必須滿足國標GBT20234.2-2015和GBT20234.3-2015的要求。
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