Zu den Anwendungsszenarien neuer Energiekabel gehören hauptsächlich Fahrzeugkabel, Ladepistolen/Ladesäulen und Bordladegeräte. Die fahrzeuginternen Hochspannungskabelbäume werden hauptsächlich zur Bereitstellung von Hochspannung und starker Stromversorgung für Fahrzeuge mit neuer Energie verwendet, die in Fahrzeugen mit neuer Energie hoch sind. Sicherheitsteile weisen die Eigenschaften von Hochspannung/Hochstrom und einer großen Anzahl von Drähten mit großem Durchmesser auf, was auch die Konstruktion von Hochspannungskabelbäumen in Fahrzeugen mit neuer Energie vor viele Herausforderungen stellt. Werfen wir heute einen Blick auf das Kabelbaumdesign und die Kabelanforderungen von New-Energy-Fahrzeugen.

Beispiel für einen typischen Hochspannungskabelbaum eines reinen Elektrofahrzeugs

Zunächst die grundlegenden Eigenschaften des Hochvolt-Kabelbaums im Auto

1. Hohe Spannung/hoher Strom

Die Batteriespannung von New-Energy-Fahrzeugen kann 600 V erreichen, und die entsprechende Kabelfestigkeitsspannung kann 300 A erreichen. Die Batteriespannung herkömmlicher Kraftstofffahrzeuge beträgt im Allgemeinen 12 V, und die entsprechende Kabelfestigkeitsspannung beträgt weniger als 60 V.

2. Große Anzahl Drähte mit großem Durchmesser

Neue Energiefahrzeuge müssen Drähte mit großem Durchmesser in Hochspannungsbatterien, Wechselrichtern, Transformatoren, Niederspannungsbatterien, Klimakompressoren usw. verwenden, und die Anzahl ist sehr groß.

2. Herausforderungen an Hochvolt-Kabelbäume in Fahrzeugen

Aufgrund der Eigenschaften von Hochspannung/Hochstrom und einer großen Anzahl von Drähten mit großen Durchmessern steht der Hochspannungskabelbaum im Auto vor Herausforderungen in Bezug auf Sicherheit, Verkabelung, Abschirmung, Gewicht und Kosten. Angesichts dieser Herausforderungen haben wir einige Gegenmaßnahmen zusammengefasst.

1. Sicherheit

Angesichts der Sicherheitsherausforderungen müssen bei der Auswahl und Abdichtung von Kabeln im Auto einige Gegenmaßnahmen ergriffen werden

(1) Leiterauswahl

Nehmen Sie Hochspannungskabel 600 V/900 V (AC) an (siehe ISO19642);

Nehmen Sie eine hohe Wandstärkenlinie an, Wandstärke 0.6 mm bis 1.1 mm;

Verwenden Sie hitzebeständigen Draht, hitzebeständig 150 Grad oder mehr;

Zur Auswahl stehen Silikonkautschukdraht, vernetztes Polyethylen/vernetztes Polyolefin-Material.

 Äußerer Drahtschutz

(2) Versiegelung

Anpassung an Hochspannung Steckers, es wird mit Drahtdichtungen, Schrumpfschläuchen, Durchgangsdichtungen, Gummiteilen usw. abgedichtet, um es wasser- und staubdicht zu machen (IP67, IP69K). Der Draht muss eine gute Rundheit, Dimensionsstabilität und Alterungsbeständigkeit aufweisen.

Anschlussdichtung

2. Verkabelung

An die Auslegung des Hochvolt-Kabelbaums im Fahrzeug werden folgende Anforderungen gestellt:

(1) Bei statischer Belastung beträgt der minimale Wenderadius das 4-fache des Außendurchmessers des Drahtes;

(2) Bei dynamischer Belastung beträgt der minimale Wenderadius das 8-fache des Außendurchmessers des Drahtes;

(3) Der Mindestabstand zwischen Hoch- und Niederspannungskabeln beträgt nicht weniger als 100 mm;

(4) Der Abstand vom Auslassende der Hochspannungsleitung Stecker zum ersten Fixpunkt beträgt es nicht mehr als 100 mm, und der Abstand zwischen benachbarten Fixpunkten beträgt im Allgemeinen nicht mehr als 150–200 mm;

(5) Der Hochspannungskabelbaum ist möglichst unten im Fahrzeug angeordnet;

(6) Zähigkeitsdraht zur Drahtauswahl, z. B. Silikonkautschukdraht, flexibler vernetzter Polyolefindraht.

3. Schild

Aufgrund der elektromagnetischen Feldstörungen, die durch die Hochspannung und den großen Wechselstrom des neuen Energiefahrzeugs verursacht werden, sowie der elektromagnetischen Störungen, die durch das schnelle Schalten elektrischer Komponenten verursacht werden, ist unter Berücksichtigung der Faktoren elektromagnetischer Störungen das gesamte Hochspannungssystem vollständig von der Abschirmschicht bedeckt. Dann sind die Maßnahmen zur Abschirmung elektromagnetischer Störungen von Hochspannungskabelbäumen:

(1) Abgeschirmtes Kabel verwenden

Der ultrahohe Strom und die extrem hohe Spannung von Elektrofahrzeugen erzeugen während des Betriebs ein großes elektromagnetisches Induktionsphänomen. Wenn das Problem der elektromagnetischen Abschirmung nicht gut gelöst wird, wird es unweigerlich die Leistung elektronischer Automobilgeräte beeinträchtigen. Gute Wahl.

Der abgeschirmte Draht ist aus mehreren Litzen aus verzinntem, geglühtem Kupferdraht geflochten. Der dünne Kupferdraht kann die vorgesehene Flexibilität beibehalten und hat eine Abdeckungsrate von mehr als 90 %. Es ist notwendig, eine angemessene Isolations- und Mantelschälkraft zu kontrollieren, um den Anforderungen des offenen Drahtes und des Drahtabisolierens gerecht zu werden.

(2)Bündelabschirmung

Für die Gesamtabschirmung ist der Draht ungeschirmt, was derzeit hauptsächlich von japanischen OEMs verwendet wird.

Unter Bündelabschirmung versteht man den Schutz des Kabelbündels vor elektromagnetischen Störungen, wenn eine leichte, geflochtene Metallabschirmschicht außerhalb des Kabelbaums als Abschirmelement verwendet wird.

 Beispiel für eine Bündelabschirmung

(3) Aluminiumrohrabschirmung

Zur Gesamtabschirmung gehört auch die Abschirmung aus Aluminiumrohren, und die Leitungen sind ungeschirmt, was meist von japanischen und amerikanischen OEMs verwendet wird.

 Beispiel einer Aluminiumrohrabschirmung

4. Gewicht

Bei Fahrzeugen mit neuer Energie ist Leichtbau für die Verbesserung der Reichweite von großer Bedeutung. Anschließend kann das Gewicht des Kabelbaums anhand der Materialauswahl ermittelt werden. Das Leitermaterial kann aus neuen Drahtleitern, wie zum Beispiel neuen Aluminiumdrähten; Das Isoliermaterial kann aus Materialien mit geringer Dichte und dünnwandiger Verarbeitung ausgewählt werden.

5. Kosten

Derzeit werden die Hochspannungskabel im Auto hauptsächlich importiert, und der Schwellenwert für Kabel ist relativ hoch. Die Produktion von Massenmodellen im Frühstadium ist relativ gering. Fahrzeuge mit neuer Energie stehen unter einem größeren Kostendruck und müssen mehr inländische Ressourcen erschließen.

6. Umweltfreundlich

Für den Hochspannungskabelbaum im Auto müssen Materialien mit geringer Flüchtigkeit, geringem VOC-Gehalt und geringem Geruch verwendet werden.

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