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设计新能源汽车混合动力系统整车高压线束
来源:汽车电器  作者:佚名  2013-07-10 08:08:41

  充电口和充电座满足国标要求,直流快充系统,电流电压较大,整个充电口和充电座的要求更高,体积比慢充充电口和充电座更大,成本较高。国标规定:快充的额定直流电压为750 V (DC),额定直流电流为125 A和250 A(DC)两种规格。

    2)交流慢充充电口(图11)满足国标GBT 20234.2-2011。

    车辆插头和车辆插座分别包含7对触头,其电气参数值及功能定义见表2。

    车辆插头和插座的触头布置方式如图12和图13所示。


 

    充电口和充电座满足国标要求,慢充系统与快充系统相比,工作电压电流较小,,整个充电口和充电座要求比快充的低,体积相对较小,成本稍低。国标规定,慢充额定交流电压为交流250 V和440 V(AC),慢充额定交流电流为16A和32A (AC)。

5屏蔽及EMC干扰设计
    高压线束每个接口均采用屏蔽处理,前后电机接口处为屏蔽卡环与电气盒导轨压接,控制器及电池箱插件采用有屏蔽功能的结构件。

    EMC是新能源车型面临的一大问题,电机、控制器等高压部件发出不同频段的电磁波对整车音响倒车影像及变速器传感器等产生干扰,目前国标没有详细关于此方面的标准。有些主机厂采用在相关高压零件(包括设备和线束)均增加磁环(图14),整车EMC问题得到大大的改善。

5.1磁环材质
    根据要抑制干扰的频率不同,选择不同磁导率的铁氧体材料,铁氧体材料的磁导率越高,低频的阻抗越大,高频的阻抗越小。

5.2磁环性能
    1)磁环的效果与电路阻抗有关电路的阻抗越低,则磁环的滤波效果越好。铁氧体材料的阻抗越大,滤波效果也越好。电缆两端安装了电容式滤波连接器时,其阻抗很低,磁环的效果更明显。
    2)磁环的安装位置一般尽量靠近干扰源。对于高压系统的高压线,磁环尽量靠近电机、控制器高压线的进出口。
    3)磁环尺寸的确定磁环的内外径差越大,轴向越长,阻抗越大。内径一定要包紧导线,因此,要获得大的衰减,在磁环内径包紧导线的前提下,尽量使用体积较大的磁环。
    4)电缆上磁环的个数增加电缆上磁环的个数,可以增加低频的阻抗,但高频的阻抗会减小,这是因为寄生电容增加的缘故。

6车底板高压线束保护设计
    高压线束系统必须满足整车总体布置及人机工程的要求,对于布置在发动机舱及底盘部分的高压线束应特别注意线束的保护方式。布置在底盘部分的高压线束应充分考虑车辆涉水、刮底盘等情况,在布置设计高压线束的时候充分考虑防水、防泥沙飞溅、防刮伤等因素,可以采用塑料线槽、金属弯管设计来保护高压线束。线槽考虑可装配性,分槽盖导槽将高压线束扣合后固定在车底板上,金属管为弯折机器加工成型,工艺相对繁琐。本田思域为线槽结构,丰田普瑞斯为金属管结构。

7高压互锁HVIL设计
    高压部件带有高压互锁人性化安全设计,贯穿整车所有高压部件,拆卸前必须先断开高压互锁结构才可执行拆卸操作。由BMS, HCU执行控制反馈。

8高压线GROMMET方案设计
    橡胶圈是固定在线束上的橡胶类部品,和车体相应部分相配合,起密封、防水等效果,多用于线束穿过车身饭金的地方。

    高压线橡胶件考虑强度问题,采用橡胶与塑料组合件,对饭金固定匹配、抗拉伸强度都有保证。高压线束一般较粗,弯曲应力相对很大,高压连接器体积较大,在橡胶圈设计上体积会大很多,同时固定强度要求也会很高,结构方面相对较复杂,材料选择方面要求会更高。

9高压线束固定卡扣选型和包覆物
    高压线束由于强度大,选择推拉式螺柱固定卡扣,便于装配维修。包覆物的作用主要有防磨、降噪、隔热、美观等,特性如表3所示。

 
10结束语
    高压线束线径的合理选择,固定保护的优化布置,成本控制都成为高压线束设计的要务,新能源汽车有着广泛的市场前景。

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