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什么是新能源汽車高壓線束

文章出處：行業(yè)動(dòng)態(tài) 責(zé)任編輯：東莞市沃爾鑫五金機(jī)械有限公司發(fā)表時(shí)間：2022-10-28

汽車線束整體可分為低壓線束和高壓線束兩種，傳統(tǒng)燃油汽車主要采用低壓線束，新能源汽車主要使用高壓線束，高壓線束可以根據(jù)不同的電壓等級(jí)配置于電動(dòng)汽車內(nèi)部及外部線束連接。主要應(yīng)用配電盒內(nèi)部線束信號(hào)分配，高效優(yōu)質(zhì)地傳輸電能，屏蔽外界信號(hào)干擾等，高壓線束是新能源汽車高壓系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，非常重要，今天我們一起聊聊，什么是新能源汽車高壓線束？

新能源汽車高壓線束主要由連接器、端子、電線、覆蓋物等零件組成。新能源汽車高壓線束可以根據(jù)不同的電壓等級(jí)配置于電動(dòng)汽車內(nèi)部及外部線束連接。主要應(yīng)用配電盒內(nèi)部線束信號(hào)分配，高效優(yōu)質(zhì)地傳輸電能，屏蔽外界信號(hào)干擾。由于車內(nèi)高壓線束具有大電壓/大電流、大線徑導(dǎo)線數(shù)量多等特點(diǎn)，線束的設(shè)計(jì)面臨布線、安全、屏蔽、重量和成本等挑戰(zhàn)。

序號(hào)

材料名詞

英文簡(jiǎn)稱

高壓連接器

Connector

2 端子

Terminal

3 電線

Cable

4 定位扎帶

Clip

5 覆蓋物（膠帶熱縮管波紋管）

(Tape,HeatTube,CorrugateTube)

密封件（密封塞，堵頭）

（Seal,Plug)

7 電測(cè)標(biāo)簽

Label

高壓連接器

高壓連接器的協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)

高壓連接器目前都是基于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；從標(biāo)準(zhǔn)來(lái)說(shuō)有安規(guī)、性能等要求標(biāo)準(zhǔn)，也有測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，目前連接器廠家最為主流的設(shè)計(jì)基本上會(huì)參照歐洲四大主機(jī)廠：奧迪、寶馬、戴姆勒、保時(shí)捷聯(lián)合制定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)LV系列標(biāo)準(zhǔn)；而在北美主要是來(lái)自己SAEuscar的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，uscar本身不起草標(biāo)準(zhǔn)，我們經(jīng)常使用的uscar2、 37等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)主要是來(lái)自克萊斯勒、福特、通用美國(guó)三大主機(jī)廠聯(lián)合的線束連接組織EWCAP，這個(gè)組織94年就已經(jīng)成立，08年為了適應(yīng)越來(lái)越多的HEV的要求，該組織更新了SAE-USCAR 2 ，將電壓等級(jí)從原有的20V提升到了我們現(xiàn)在看到的600V。

高壓連接器的種類介紹

新能源汽車用高壓連接器是機(jī)電一體化產(chǎn)品，主要由接觸件、絕緣體、殼體及附件四部分構(gòu)成，其中：接觸件是連接器完成光、電信號(hào)連接的核心部件，通過(guò)接觸件的插合完成車輛在行車中所需的光、電信號(hào)的連接；絕緣體和外殼主要起固定、絕緣和機(jī)械保護(hù)作用。制造過(guò)程集電氣性能設(shè)計(jì)、數(shù)控機(jī)械加工、沖壓工藝技術(shù)、塑壓工藝技術(shù)、精密壓鑄工藝技術(shù)、嚴(yán)格的試驗(yàn)手段等多元技術(shù)組合于一體。由于高壓連接器產(chǎn)品的質(zhì)量和精度直接影響到連接器的電氣、機(jī)械、環(huán)境等性能，進(jìn)而影響電動(dòng)車輛的行車安全，因此高壓連接器的質(zhì)量要求和制造精度比較高，屬于連接器領(lǐng)域中附加價(jià)值較高的中高端產(chǎn)品。我們?cè)谡嚿贤梢钥匆?jiàn)各種各樣的高壓連接器，高壓連接器結(jié)構(gòu)一般包括：接觸對(duì)、密封圈、對(duì)接鎖止機(jī)構(gòu)，支架，外殼，定位機(jī)構(gòu)，高壓互鎖機(jī)構(gòu)，屏蔽機(jī)構(gòu)，絕緣結(jié)構(gòu)等。一般的端接方式有焊接、壓接、過(guò)孔連接、螺釘連接等。安裝方式也多種多樣包括面板式、電纜式、螺母式、穿墻式等這其中根據(jù)線束連接方式不同，我們主要將其分為兩個(gè)類別的連接：

一種是以螺栓直接連接的固定式；一種是插合式連接。

螺栓連接是我們?cè)谡嚿辖?jīng)?？匆?jiàn)的一種連接方，這種方式的好處在于它的連接可靠性，螺栓的機(jī)械力是可以抵御汽車級(jí)的振動(dòng)的影響的，其成本也相對(duì)低廉，當(dāng)然它的不便之處螺栓連接是需要一定的的操作安裝空間的，對(duì)于區(qū)域越發(fā)平臺(tái)化，越來(lái)越合理的車內(nèi)空間，是無(wú)法留出過(guò)多的安裝空間的，而且從批量化作業(yè)和售后維護(hù)的角度來(lái)說(shuō)也不適合，而且螺栓越多越存在人為失誤的風(fēng)險(xiǎn)，所以它也有它的一定的局限性；在早期的日美混動(dòng)車型上我們經(jīng)?？匆?jiàn)類似產(chǎn)品，當(dāng)然現(xiàn)在在一些乘用車的三相電機(jī)線以及一些商用車的電池動(dòng)力輸入輸出線我們依然可以看見(jiàn)很多類似的連接，這類連接一般都需要借助外在的盒子實(shí)現(xiàn)防護(hù)等其他功能要求，所以是否使用這種方式需要從整車的動(dòng)力線設(shè)計(jì)布置的角度出發(fā)結(jié)合售后等要求。

高壓連接器選型介紹及未來(lái)市場(chǎng)預(yù)期

高壓連接器選型，一般是根據(jù)實(shí)際需要的使用情況，對(duì)高壓連接器準(zhǔn)確的選型是設(shè)計(jì)者要考慮的一項(xiàng)關(guān)鍵問(wèn)題，以下針對(duì)新能源汽車的使用場(chǎng)景進(jìn)行選型

根據(jù)整車高壓系統(tǒng)的規(guī)劃進(jìn)行選型

整車高壓系統(tǒng)包括動(dòng)力電池、電機(jī)/電機(jī)控制器、PDU、直流或交流充電系統(tǒng)、電加熱、電空調(diào)、DCDC以及其他電動(dòng)配件系統(tǒng)等。首先，確定整車高壓的電氣原理，初步明確整車的電壓平臺(tái)，以及各設(shè)備的用/配電量，確定載流量的大小。其次根據(jù)實(shí)際的用電設(shè)備的布局，確定所用的連接器采用單芯或者多芯。

根據(jù)安裝條件進(jìn)行選型

通常整車上高壓系統(tǒng)的安裝空間比較緊湊，高壓設(shè)備結(jié)構(gòu)要求精巧與美觀，同時(shí)需要根據(jù)整車上高壓線束的具體走向明確高壓連接器的形式。

根據(jù)適用環(huán)境及性能要求進(jìn)行選型

需要確認(rèn)高壓連接器的電性能、機(jī)械性能及環(huán)境性能是否能滿足實(shí)車工況要求以及系統(tǒng)安全要求等，確定選型產(chǎn)品滿足相關(guān)技術(shù)指標(biāo)

壓接端子

新能源線束壓接端子介紹

接線端子是基礎(chǔ)，沒(méi)有可靠的接線端子，就沒(méi)有可靠的系統(tǒng)工程。預(yù)防和分析是每個(gè)企業(yè)所必須的過(guò)程，通過(guò)接線端子可靠性篩選發(fā)現(xiàn)各種失效模式和失效機(jī)理，可分析出大量經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)和排除各種隱患，為改進(jìn)設(shè)計(jì)、工藝、檢驗(yàn)和使用提供科學(xué)依據(jù)，是修訂和制訂接線端子技術(shù)條件的重要依據(jù)，為預(yù)防不必要的損失提供了技術(shù)保障。

接線端子的常見(jiàn)故障和問(wèn)題

接線端子從使用角度講，應(yīng)該達(dá)到的功能是：接觸部位該導(dǎo)通的地方必須導(dǎo)通，接觸可靠。絕緣部位不該導(dǎo)通的地方必須絕緣可靠。接線端子常見(jiàn)的致命故障形式有以下三種：

1.接觸不良的問(wèn)題

接線端子內(nèi)部的金屬導(dǎo)體是端子的核心零件，它將來(lái)自外部電線或電纜的電壓，電流或信號(hào)傳遞到與其相配的連接器對(duì)應(yīng)的接觸件上。故接觸件必須具備優(yōu)良的結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定可靠的接觸保持力和良好的導(dǎo)電性能。由于接觸件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，材料選用錯(cuò)誤，模具不穩(wěn)定，加工尺寸超差，表面粗糙，熱處理電鍍等表面處理工藝不合理，組裝不當(dāng)，貯存使用環(huán)境惡劣和操作使用不當(dāng)，都會(huì)在接觸件的接觸部位和配合部位造成接觸不良。

2.絕緣不良的問(wèn)題

絕緣體的作用是使接觸件保持正確的位置排列，并使接觸件與接觸件之間，接觸件與殼體之間相互絕緣。故絕緣件必須具備優(yōu)良的電氣性能，機(jī)械性能和工藝成型性能。特別是隨著高密度，小型化接線端子的廣泛使用，絕緣體的有效壁厚越來(lái)越薄。這對(duì)絕緣材料，注塑模具精度和成型工藝等提出了更苛嚴(yán)的要求。由于絕緣體表面或內(nèi)部存在金屬多余物，表面塵埃，焊劑等污染受潮，有機(jī)材料析出物及有害氣體吸附膜與表面水膜融合形成離子性導(dǎo)電通道，吸潮，長(zhǎng)霉，絕緣材料老化等原因，都會(huì)造成短路，漏電，擊穿，絕緣電阻低等絕緣不良現(xiàn)象。

3.固定不良的問(wèn)題

絕緣體不僅起絕緣作用，通常也為伸出的接觸件提供精確的對(duì)中和保護(hù)，同時(shí)還具有安裝定位，鎖緊固定在設(shè)備上的功能。固定不良，輕者影響接觸可靠造成瞬間斷電，嚴(yán)重的就是產(chǎn)品解體。解體是指接線端子在插合狀態(tài)下，由于材料，設(shè)計(jì)，工藝等原因?qū)е陆Y(jié)構(gòu)不可靠造成的插頭與插座之間，插針與插孔之間的不正常分離，將造成控制系統(tǒng)電能傳輸和信號(hào)控制中斷的嚴(yán)重后果。由于設(shè)計(jì)不可靠，選材錯(cuò)誤，成型工藝選擇不當(dāng)，熱處理，模具，裝配，熔接等工藝質(zhì)量差，裝配不到位等都會(huì)造成固定不良。

此外，由于鍍層起皮，腐蝕，碰傷，塑殼飛邊，破裂，接觸件加工粗糙，變形等原因造成的外觀不良，由于定位鎖緊配合尺寸超差，加工質(zhì)量一致性差，總分離力過(guò)大等原因造成的互換不良，也是常見(jiàn)病，多發(fā)病。這幾種故障一般都能在檢驗(yàn)及使用過(guò)程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)剔除。

如何檢測(cè)接線端子短路故障

導(dǎo)線及接線端子的故障也可能是由于線束與車身(地線)之間或在有關(guān)開關(guān)內(nèi)部短路所造成的。檢查前應(yīng)首先看在車身的端子固定是否牢靠，然后便可按下列步驟進(jìn)行測(cè)試。

1、檢查電線通斷

首先拆下控制電腦ECU和傳感器兩側(cè)的接線端子，再測(cè)量端子相應(yīng)端子間的電阻。如電阻值不大于1歐姆，則說(shuō)明電線正常，以便進(jìn)行下一步檢查。在測(cè)量導(dǎo)線電阻時(shí)，最好在垂直和水平兩個(gè)方向輕輕搖動(dòng)導(dǎo)線以提高測(cè)量的準(zhǔn)確性，同時(shí)注意，對(duì)大多數(shù)導(dǎo)線端子、萬(wàn)用表表棒應(yīng)從連接器的后端插入，但是對(duì)于裝有防水套的防水型接線端子表棒就不能從后端插入，因?yàn)樵诓迦霑r(shí)稍不小心便會(huì)使端子變形。

2、短路的電阻值檢查

首先拆下控制電腦ECU和傳感器兩側(cè)的導(dǎo)線接線端子，再測(cè)量?jī)蓚?cè)連接器各端子排與車身間的電阻值。測(cè)量時(shí)，表棒一端搭鐵接車身，另一端要分別在兩側(cè)導(dǎo)線連接器上進(jìn)行測(cè)量，如果電阻值大于1歐姆則說(shuō)明該電線與車身無(wú)短路故障。

3、端子外觀及接觸壓力檢查

首先應(yīng)逐一拆下各端子，檢查連接器端子上有無(wú)銹觸和臟污，對(duì)銹蝕和臟污應(yīng)清理。然后檢查端子片是否松動(dòng)或損壞，端子固定是否牢靠，在輕輕拉動(dòng)時(shí)端子應(yīng)無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象。反之，如果在哪一個(gè)座孔中的插頭端子拔出時(shí)比其它座孔容易，則該座孔可能在使用中會(huì)引起接觸不良的故障。

電線

新能源線束的電線介紹

汽車線束?線纜類型受線束所處的環(huán)境和功能的影響。例如：發(fā)動(dòng)機(jī)、動(dòng)?電池等周圍環(huán)境溫度?，腐蝕性?體和液體也很多。因此，?定要使?耐?溫、耐油、耐振動(dòng)、耐摩擦導(dǎo)線；?李廂蓋上的導(dǎo)線要在低溫下保持其彈性，所以要選?冷彈性導(dǎo)線保證其正常?作；?動(dòng)變速器上的導(dǎo)線?定要耐?溫、耐液壓油，其溫度穩(wěn)定性要好;弱信號(hào)傳感器要?屏蔽導(dǎo)線，例如爆震傳感器和曲軸位置傳感器、ABS輪速傳感器等；門內(nèi)線耐彎曲性要求?等。汽車線束常?的導(dǎo)線通常使?多股絞介銅導(dǎo)線，絕緣?為PVC絕緣材料。線束?導(dǎo)線要有耐

溫、耐油、耐磨、防?、防腐蝕、抗氧化、阻燃等特性。?前?主汽車品牌使?導(dǎo)線種類主要包括?標(biāo)導(dǎo)線和德標(biāo)導(dǎo)線。?標(biāo)導(dǎo)線使?的種類主要包

括：AV、AVSS、AVSSX、AVX、AEX；德標(biāo)導(dǎo)線使?的種類主要包括：FLRY-B、FLR9Y-B。傳統(tǒng)汽車是以汽油發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)?，傳統(tǒng)汽車導(dǎo)線作?是傳輸控制信號(hào)，承受的電流和電壓都很?，故電線直徑較?，結(jié)構(gòu)上也僅是導(dǎo)體外加絕緣，很簡(jiǎn)單。但根據(jù)電動(dòng)汽車?壓電纜的使?要求，?壓電線主要起傳輸能量的作?，需把電池的能量傳輸?shù)礁鱾€(gè)?系統(tǒng)，因此所設(shè)計(jì)的電動(dòng)汽車?壓線束必須滿??壓?電流傳輸。電動(dòng)汽車?壓電纜承受的電壓較?（額定電壓最?600 V），電流較?（額定電流最?600 A），電磁輻射較強(qiáng)，故電纜的直徑明顯增?，同時(shí)為了避免電磁輻射對(duì)周圍電?設(shè)備產(chǎn)?強(qiáng)烈電磁?擾，影響其他電?設(shè)備正常運(yùn)?，電纜還設(shè)計(jì)了抗電磁?擾屏蔽結(jié)構(gòu)，即采?同軸結(jié)構(gòu)，利?內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體（屏蔽）共同作?，電纜內(nèi)的磁場(chǎng)成同?圓分布，?電場(chǎng)從內(nèi)導(dǎo)體指向并?于外導(dǎo)體，使電纜周圍外部的電磁場(chǎng)為零，亦即

屏蔽了電磁輻射，從?確保電動(dòng)車正常運(yùn)?。早期汽車線纜?絕緣材料主要是PVC（聚氯?烯），但PVC中含有鉛，對(duì)?體有害，近些年來(lái)逐漸被LSZH（低煙?鹵材料）TPE（熱塑性彈性體）、XLPE（交聯(lián)聚?烯）、硅橡膠等材料替代。由于電動(dòng)汽車?壓電纜在滿??壓?電流、抗電磁?擾的同時(shí)還要滿?耐磨和阻燃等要求，對(duì)比這些材料，硅橡膠的擊穿電壓?，具有耐電弧性、耐漏電痕跡性、耐臭氧性，其同時(shí)具有良好的耐?低溫，絕緣性能良好，在?溫?濕條件下性能穩(wěn)定、阻燃等，硅橡綜合具有物理機(jī)械性能良好、使?壽命長(zhǎng)、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)?成為了目前電動(dòng)乘?車?壓電纜絕緣材料的?選；

目前總體而言，?壓線纜主要選?交聯(lián)聚?烯絕緣電纜XLPE或硅橡膠電纜。國(guó)內(nèi)?商生產(chǎn)的主要材料是XLPE為主，由于XLPE?藝較成熟，?產(chǎn)?商可以添加交聯(lián)母粒?直接?產(chǎn)，成本及?期都較低，?硅橡膠線纜?度的耐?溫性（-50℃-180℃）與柔軟性，?常有助于車內(nèi)布線，硅膠線纜由于會(huì)涉及硅橡膠材料的合成?例及?藝的優(yōu)化，?前國(guó)內(nèi)硅膠線做的好的并不多見(jiàn)，以下是目前高壓線纜的分類大綱。

1、按電壓等級(jí)：600V，1000V，1500V，3000V；

2、按溫度等級(jí)：125℃、150℃、180℃、200℃；

3、按絕緣屬性：熱塑性絕緣和熱固性絕緣；

4、按屏蔽型式：屏蔽型和非屏蔽電纜；

5、按絕緣芯數(shù)：多芯和單芯電纜；

6、電纜平方數(shù)：1.25、2、2.5、3、4、5、10、16、25、35、50、70、95、120等。