摘要：通過對(duì)線束系統(tǒng)及其附件的開發(fā)設(shè)計(jì)，使其保證整車電路系統(tǒng)正常工作，并加以必要的電路保護(hù)，同時(shí)滿足耐久和其他各方面的要求。

    在資源日益緊張的今天，節(jié)能減排勢(shì)在必行，新能源汽車在突破技術(shù)瓶頸的前提下，市場(chǎng)還是很廣闊的。高壓線束在新能源汽車中屬于高安全件，所以高壓線束的設(shè)計(jì)及布置至關(guān)重要。
    整車高壓線束主要的設(shè)計(jì)方案涉及到線束走向設(shè)計(jì)、線徑設(shè)計(jì)、高壓連接器選型、充電口的類型和應(yīng)用、屏蔽設(shè)計(jì)、高壓線束固定卡扣選型、高壓線槽設(shè)計(jì)、高壓互鎖HVIL設(shè)計(jì)、GROMMET設(shè)計(jì)等。

1高壓線束走向布置及劃分類型
    圖1為混合動(dòng)力高壓部件布局圖。高壓系統(tǒng)在設(shè)計(jì)方面，考慮到電磁干擾的因素，整個(gè)高壓系統(tǒng)均由屏蔽層全部包覆。目前國(guó)內(nèi)車型全部采用屏蔽高壓線，日系車也有應(yīng)用屏蔽網(wǎng)包覆在高壓線外側(cè)，插件處處理實(shí)現(xiàn)屏蔽連接。同時(shí)由于高壓已經(jīng)超出人體安全電壓，車身不可像低壓系統(tǒng)一樣作為整車搭鐵點(diǎn)，因此在高壓線束系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，直流高壓電回路必須嚴(yán)格執(zhí)行雙軌制。根據(jù)高壓線束的特性，我們一般以高壓電器為中心對(duì)高壓線束進(jìn)行劃分，可分為電機(jī)高壓線、電池高壓線、充電高壓線等。

    電機(jī)高壓線一般是連接控制器和電機(jī)的高壓線；電池高壓線一般是連接控制器和電池的高壓線；充電高壓線一般是連接充電機(jī)和電池的高壓線。

2．高壓線束特性
    高壓線束耐壓與耐溫等級(jí)的性能遠(yuǎn)高于低壓線束等級(jí)，國(guó)內(nèi)主機(jī)廠通常采用屏蔽高壓線，近年來日本主機(jī)廠主要采用非屏蔽高壓線外包裹屏蔽網(wǎng)工序。屏蔽高壓線可減少EMI, RFI對(duì)整車系統(tǒng)的影響。整條高壓線束回路均實(shí)現(xiàn)屏蔽連接，電機(jī)、控制器及電池等接口高壓線束屏蔽層，通過插件等壓接結(jié)構(gòu)連接到電池電機(jī)控制器殼體，再與車身搭鐵連接。高壓線的屏蔽對(duì)于電纜傳導(dǎo)數(shù)據(jù)不是必須的，但是可減少或避免高壓線的輻射。

    耐壓性能：常規(guī)汽車耐高壓額定600 V，商用車及大巴士電壓可高達(dá)1000 V；耐電流性能：根據(jù)高壓系統(tǒng)部件的電流量，可達(dá)250400 A；耐溫性能：耐高溫等級(jí)分為125 ℃ , 150 ℃, 200℃不等，常規(guī)選擇150℃導(dǎo)線；低溫常規(guī)－40 ℃。

3線徑設(shè)計(jì)
    需要綜合考慮以下幾方面：①負(fù)載回路的額定電流值；②電線導(dǎo)體的容許溫度；③線束工作時(shí)周圍環(huán)境的溫度；④導(dǎo)線自身通電時(shí)溫度上升引起的通電率降低；⑤成捆線束容許電流的折減系數(shù)。

    電線容許電流值x環(huán)境溫度引起的通電率降低x捆扎引起的折減系數(shù)＞額定電流值。
    鑒于環(huán)境溫度對(duì)通電率降低的影響（駕駛室內(nèi)40℃、發(fā)動(dòng)機(jī)室80 ℃ ），導(dǎo)體阻抗的上升需做考慮。因此：電線的耐熱溫度＞環(huán)境溫度＋導(dǎo)體通電時(shí)的溫度上升。

    導(dǎo)線最大穩(wěn)態(tài)溫升應(yīng)不超過額定溫度導(dǎo)線絕緣層、插件材料或其他導(dǎo)線涉及的材料。導(dǎo)線安培容量很多決定因素變量，如：導(dǎo)體尺寸、絕緣材料、絕緣層厚度、環(huán)境溫度、導(dǎo)線捆綁尺寸、導(dǎo)體材料。

4高壓連接器及充電口類型和應(yīng)用
4.1高壓連接器類型和應(yīng)用
    高壓連接器按有無屏蔽功能分為非屏蔽型連接器（圖2）和屏蔽型連接器（圖3）。

    非屏蔽型連接器結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，無屏蔽功能，成本相對(duì)低。使用在無需屏蔽的位置，如充電回路、電池包殼體內(nèi)部及控制器內(nèi)部等由金屬殼體包覆的電器上。
    屏蔽型連接器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有屏蔽要求，成本相對(duì)高。適用于必須有屏蔽功能的地方，如電器外部與高壓線束的連接。
    所有高壓連接器都要求防水，根據(jù)使用位置不同，防水等級(jí)也不一樣。目前使用居多的有1P連接器（圖4）, 2P連接器（圖5）及3P連接器，超過3P的連接器比較少見，通用性太小而且開發(fā)成本高，一般連接器廠家很少開發(fā)。


    1P連接器結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，成本相對(duì)低。滿足高壓系統(tǒng)的屏蔽、防水等要求，但裝配工序復(fù)雜，維修性差。一般可以應(yīng)用在電池包甩線、電機(jī)甩線等，也可以使用在高壓電器內(nèi)部電路連接，如高壓電池包內(nèi)部等。
    2P連接器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本相對(duì)高。滿足高壓系統(tǒng)的屏蔽、防水等要求，維修性好。一般用于直流電輸入輸出，如高壓電池包上、控制器端、充電機(jī)直流電輸出端等。

4.2維修開關(guān)類型和應(yīng)用
    維修開關(guān)在高壓系統(tǒng)中必不可少，在高壓系統(tǒng)需要檢查維修時(shí)，必須先斷開高壓電源，主要就是通過斷開維修開關(guān)來實(shí)現(xiàn)斷開高壓總電源。
    1）帶熔斷絲開關(guān)（圖6）一般安裝在高壓電池包上，并要布置在方便插拔的位置。特點(diǎn)：帶熔斷絲，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本相對(duì)高，體積相對(duì)大，適用于大電流的高壓系統(tǒng)上。

    2）不帶熔斷絲開關(guān)（圖7）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，體積相對(duì)小，適用于布置空間緊張的位置。如果維修開關(guān)內(nèi)部不帶熔斷絲，高壓電氣系統(tǒng)中也應(yīng)該要有熔斷絲對(duì)電路進(jìn)行保護(hù)。

4.3充電接口的類型和應(yīng)用
    兩種充電接口，一種為車載充電機(jī)提供交流電能的接口，另一種是為電動(dòng)汽車提供直流電能的接口，適用于交流額定電壓為220 V和直流額定電壓不超過750 V的電動(dòng)汽車傳導(dǎo)式充電接口。

    1）直流快充充電口（圖8）滿足國(guó)標(biāo)GBT 20234.3-2011。

    車輛插頭和車輛插座分別包含9對(duì)觸頭，其電氣參數(shù)值及功能定義見表1。

車輛插頭和插座的觸頭布置方式如圖9和圖10所示。

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