EV HV 연결 케이블의 구성 및 응용

EV HV 고전압 배선 하네스의 레이아웃 요구 사항, 위치 포함, 고정 및 크기, 케이블의 구조와 관련이 있습니다., 하지만 주로 레이아웃, 이는 응용 프로그램 부분에 도움이 될 수 있습니다.. 고전압 케이블의 구조가 자세히 설명되어 있습니다., 지휘자를 포함하여, 차폐층, 절연층, 등., 구성 질문에 직접적으로 답해야 합니다.. 응용 부분에서는 배터리에서 모터로의 동력 전달에 대해 언급합니다., 인버터, 등., 신호 전송도 그렇고, 이는 또한 매우 중요합니다.

고전압 연결 장치, 고전압 케이블의 전압 레벨을 언급합니다., 차폐형과 비차폐형, 싱글코어와 멀티코어의 차이점, 모두 구성 세부정보입니다.. 응용 측면에서는 전기 장치 간의 전력 전송을 언급합니다., 메인 드라이브 모터와 같은, 에어컨 시스템, 등., 이 컨텐츠와 결합되어야 하는 것은. 고전압 배선 하니스의 구성을 간략하게 설명합니다., 커넥터 포함, 터미널, 전선, 등., 이는 구성 요소의 정보를 보완할 수 있습니다..

고전압 부품, 고전압 케이블이 배터리 팩을 연결한다고 언급되어 있습니다., 충전기 및 기타 구성 요소, 절연성과 내전압을 중시, 그리고 이 출원서 부분을 인용해야 합니다. 고속 충전 포트와 고전압 박스 사이의 배선 하니스는 고전압 케이블을 사용합니다., 애플리케이션 시나리오의 이 부분도 고려해야 합니다..

EV HV 연결 케이블의 구성 및 응용

EV HV 연결 케이블의 구성 요소에는 도체 재료가 포함되어야 합니다. (구리 또는 알루미늄), 도체 차폐층, 절연층, 절연 차폐층, 금속 차폐층, 그리고 보호커버. 응용 측면에는 동력 전달이 포함됩니다. (배터리를 모터로, 인버터, 등.), 충전 시스템 (고속 충전/느린 충전), 보조 시스템 (공기 조절, PTC 히터), EMC 설계, 등.

1. 전기자동차용 고전압 연결케이블 구성
고전압 케이블은 전기 자동차의 전기 에너지 전달의 핵심 구성 요소입니다.. 구조 설계는 고전압 요구 사항을 충족해야 합니다., 고전류 및 전자기 호환성. 여기에는 주로 다음 수준이 포함됩니다.:

지휘자
구리 (우수한 전도도) 또는 알루미늄 (가볍고 가격이 저렴함) 핵심재료로 사용됩니다., 전류 전송을 담당합니다‌.
‌도체 차폐층‌
균일한 전기장 분포를 위해 도체를 감싸고 부분방전을 방지‌.
‌절연층‌
고전압 재료 (가교 폴리에틸렌과 같은) 누출이나 단락을 방지하기 위해 전기 절연 보호를 제공하는 데 사용됩니다..
‌절연차폐층‌
전기장 분포를 더욱 최적화하고 케이블에 대한 전기적 스트레스의 손상을 줄입니다‌.
‌금속 차폐층‌
구리 브레이드 또는 알루미늄 호일로 제작, 전자기 간섭을 억제합니다 (에미) 전자기 호환성을 향상시킵니다. (EMC)‌.
‌보호커버‌
외부 보호 구조는 내마모성 특성을 가지고 있습니다., 고온 저항, 부식 저항, 등., 복잡한 작업 조건에 적합합니다‌.

‌특수 디자인 유형‌:
‌차폐 케이블‌: 금속 차폐층을 통해 전자파 간섭을 줄입니다., EMC 요구 사항이 높은 장면에 적합‌.
‌비차폐 케이블‌: 간섭이 적은 환경에서 사용, 저렴한 비용‌.
‌싱글코어/멀티코어 케이블‌: 단일 코어 케이블은 고전류 전송에 적합합니다. (모터 전원 공급 장치와 같은), 다중 신호 복합 전송에는 다중 코어 케이블이 사용됩니다..

2. 전기차용 고전압 연결케이블 적용
고전압 케이블은 차량 전체의 고전압 시스템에서 동력 전달 및 신호 제어에 사용됩니다.. 주요 애플리케이션 시나리오는 다음과 같습니다.:

‌전력계통 동력전달‌
구동 모터에 전원 배터리를 연결합니다., 인버터, 200-1500V 고전압 DC 또는 AC를 전송하는 DC/DC 변환기 및 기타 구성 요소.

높은 전류 밀도 요구 사항을 충족해야 합니다. (모터의 3상 라인의 대칭 배열과 같은).

‌충전시스템‌
‌고속 충전 인터페이스‌: 고속 충전 포트를 고전압 배전함에 연결하세요. (PDU) 고전력 DC 충전 지원.

‌느린 충전 인터페이스‌: 온보드 충전기 연결 (OBC) AC를 전송하는 배터리 팩으로.

‌고전압 보조시스템‌
에어컨 압축기에 전원 공급, PTC 히터, 전자 조향/브레이크 시스템, 등.

‌전자기 호환성 최적화‌
주요 경로에는 차폐 케이블이 사용됩니다. (배터리와 모터 라인 등) 다른 전자 장비에 대한 전자기 간섭의 영향을 줄이기 위해.

3. 일반적인 기술 요구 사항
‌전압 레벨‌: AC 600V/DC 900V 또는 AC 1000V/DC 1500V, 구성 요소 요구 사항에 따른 일치, 전원 배터리, 구동 모터, 등.
‌고정 간격‌: 단면적이 다음보다 클 때 ≤300mm 16 mm²; 16mm² 이하인 경우 200mm 이하, 매달리거나 과도하게 구부리지 마십시오., 와이어링 하니스 고정 및 레이아웃
‌안전간격‌: 고정 부품과의 간격은 ≥10mm입니다., 충돌 변형 영역 피하기 (충돌 방지 빔과 같은, 자동차 문)‌

기존의 신에너지 차량 배선 하네스는 와이어와 플라스틱 와이어 트로프(wire trough)로 구성됩니다.. 플라스틱 트렁킹은 열 방출이 좋지 않기 때문에, 고전압 와이어 번들은 열의 영향을 줄이기 위해 더 큰 게이지 와이어가 필요합니다.. 게다가, 새로운 와이어 트로프 보호 금형 설계를 변경하고 개발하는 것은 비용이 많이 들고 생산 주기가 길다. 그래서 우리는 튜브 차폐 와이어 하니스 솔루션을 보았습니다., 그 대표적인 것이 스미토모 고전압 와이어하네스이다..
최근 몇 년간 신에너지 자동차의 급속한 발전으로. 고전압 전기 부품, 모터와 같은, 인버터 및 고전압 배터리, 또한 지속적으로 개발되고 개선됩니다.. 이를 연결하는 고전압 와이어링 하니스도 지속적으로 개발 및 개선되고 있습니다.. 차량에는 비용 절감을 위해 고전압 배선 하네스가 시급히 필요합니다., 무게와 레이아웃 공간.

수치 1 고전압 와이어 하니스 제품의 대량 생산 일정을 보여줍니다.. ~ 안에 1999, 당사는 Honda INSIGHT용 고전압 와이어링 하니스 제품의 대규모 생산을 시작했습니다.. 최초의 고전압 와이어링 하니스 부품 종합 개발, 전선과 같은, 터미널 및 커넥터, 에서 시작되었습니다 2001 토요타 에스티마 하이브리드 차량의 경우. 터미널 측면에서, 연결 인터페이스의 기술적 요구 사항을 기반으로 두 가지 유형의 볼트형 성형 커넥터와 플러그형 커넥터가 개발되었습니다.. 개별 차폐 케이블로 시작된 전자파 차폐, 그런 다음 Toyota Prius에 일체형 편조 와이어 하니스 차폐를 도입했습니다. 2003, Honda CIVICHYBRID에 최초로 튜브 차폐 기술을 도입했습니다. 2005. 고전압 와이어 하니스의 최대 온도 요구 사항도 원래 120°C에서 150°C로 변경되었습니다..

수치 2 HEV 모델에 고전압 와이어링 하니스 제품을 적용한 모습을 보여줍니다.. 오른쪽, 와이어링 하네스 어셈블리가 표시됩니다., 와이어 홈통을 사용하여 고정. 왼쪽 하단에는 모터 배선 하네스가 있습니다.. 단자는 전체적으로 볼트로 고정되어 보호되어 있습니다..

고전압 배선 하니스가 저전압 배선 하니스에 간섭을 일으키는 것을 방지하기 위해, 라디오, 등., 전자기 차폐는 고전압 배선 하니스에 특히 중요합니다.. 게다가, 신에너지 차량의 대부분의 고전압 배선 하니스는 섀시에 연결됩니다., 기계적 보호 성능은 고전압 배선 하니스에도 특히 중요합니다..
그림의 왼쪽 3 개별적으로 차폐된 고전압 와이어 하니스를 보여줍니다.. 각 와이어는 구리 편조 실드로 덮여 있습니다., 오른쪽의 전체 차폐 구성표. 케이블 외부에는 별도의 편조 쉴드가 없습니다., 그러나 여러 개의 고전압 케이블 외부의 전체 차폐. 그만큼 2003 Toyota Prius는 전체 차폐형 고전압 와이어 하네스 설계를 사용하여 와이어 하네스 구조를 단순화하고 필요한 구성 요소 수를 줄였습니다., 이를 통해 전체 고전압 와이어 하니스 시스템의 비용을 절감합니다.. 수치 4 기계적 보호를 위한 두 가지 설계 옵션 외부에 보호 슬리브와 사출 성형 와이어 홈통을 사용하는 방법을 보여줍니다..

위의 고전압 배선 하네스 설계 방식의 단점은 다음과 같습니다.:
1. 낮은 열전도율: 보호 슬리브와 사출 성형 와이어 홈통으로 인한 낮은 열전도율로 인해, 와이어 하네스의 축방향 열전도율이 낮습니다.;
2. 이러한 낮은 열 전달로 인해, 전선의 크기가 증가한다, 결과적으로 고전압 하네스의 무게와 비용이 증가합니다.;
3. 기계적 보호 구조 (철조망): 고전압 와이어 하니스의 레이아웃이 변경되는 경우, 와이어 트로프의 모양과 구조도 변경해야 합니다., 비용이 증가하고 개발 주기가 길어집니다..
이러한 단점을 없애기 위해, YAXUN은 관형 차폐 고전압 와이어 하니스를 개발했습니다., 알루미늄 합금 튜브에 비차폐 고전압 와이어 하네스를 설치하는 것입니다.. 알루미늄 합금 강관은 전자파 차폐와 기계적 보호를 효과적으로 결합합니다., 그림과 같이 5.

앞서 언급한 보호 슬리브와 사출 성형 와이어 덕트를 사용한 개별 차폐 및 전체 차폐 솔루션과 비교, 그것은 다음과 같은 장점이 있습니다:
1. 알루미늄 합금 소재의 높은 열 전달로 인해 와이어 하니스의 도체 사양이 감소될 수 있습니다.;
2. 전체 고전압 와이어링 하니스 시스템의 무게를 줄입니다.;
3. 고전압 와이어 하니스의 배치 및 설치가 더 쉽고 유연해졌습니다..
이 솔루션은 Honda INSIGHT에서 사용되었습니다. (2009), CR-Z 및 핏 하이브리드 (2010), 그리고 프리드 하이브리드 (2011).
실험을 통해, 알루미늄 합금 튜브로 보호되는 고전압 와이어 하네스와 표준 폴리프로필렌 플라스틱 튜브로 보호되는 와이어 하니스의 방열 성능을 비교했습니다.. 실험에 따르면 알루미늄 합금 파이프는 표준 폴리프로필렌 플라스틱 파이프보다 열 방출 능력이 더 우수한 것으로 나타났습니다..
테스트 설정은 그림에 나와 있습니다. 6. 두 구성 요소 모두 약 350°C의 고온을 생성하는 가열 시스템 위에 배치됩니다.. 수치 7 측정된 표면 온도 측정값을 보여줍니다.. 알루미늄 합금 튜브는 열 전도성이 좋으며 축 방향 열 전달 성능이 플라스틱 보호 장치보다 훨씬 좋습니다..

이러한 우수한 방열 성능으로 인해 고전압 케이블의 도체 사양을 줄이고 케이블의 온도 저항 수준을 낮출 수 있습니다.. 이 두 가지 측면은 고전압 케이블 비용을 효과적으로 줄일 수 있습니다..
게다가, 이 디자인 때문에, 고전압 케이블이 차폐 케이블에서 비차폐 케이블로 변경됩니다., 케이블 외부 피복 및 사출 성형 보호 트렁킹이 필요하지 않습니다., 그리고 무게는 대략적으로 줄일 수 있습니다. 18%. 고전압 케이블이 차폐 케이블에서 비차폐 케이블로 변경됨에 따라, 고전압 커넥터의 설계가 더욱 단순해졌습니다..

알루미늄 합금강관은 성형성이 좋기 때문에, 알루미늄 합금 강관을 사용하는 고전압 와이어 하니스는 제조 중 설치에 더 유리합니다..

알루미늄 합금 강관을 사용한 고전압 와이어 하네스는 강성이 좋고 처짐이 없습니다., 고정 지점 사이의 거리를 더 멀리 설정할 수 있습니다.. 유연성이 높기 때문에, 섀시에 배치할 때 기존 고전압 와이어 하니스의 지상고를 보장하기가 어렵습니다..

사출 성형 와이어 덕트를 사용하는 고전압 와이어 하니스의 설계가 변경되는 경우, 금형을 다시 열어야 하거나 금형을 수정해야 합니다.. 알루미늄 합금 강관을 사용하려면 굽힘만 필요합니다., 고전압 와이어 하니스의 개발 주기를 대폭 단축합니다..

또 다른 가장 중요한 성능은 전자파 차폐 성능입니다.. 수치 16 전자파 차폐 성능 시험방법.

테스트 결과로 판단하면, 0.8MHz 개별 차폐 케이블 고전압 와이어 하네스는 차폐 성능이 더 좋습니다.. 0.8MHz 이상, 알루미늄 합금 파이프를 사용하는 고전압 와이어 하네스는 전자파 차폐 성능이 더 좋습니다..

알루미늄 합금 강관을 사용하여 차량 섀시 아래에 배치하기 때문에, 부식 방지 성능 테스트는 필수적입니다.. 수치 18 자갈 충격 테스트 후 파이프라인과 염수 분무 테스트 후 배선 하니스 어셈블리가 염수 분무 테스트 요구 사항을 충족함을 보여줍니다..

요약: 전기차용 고전압 케이블은 다층 구조를 통해 안전하고 효율적인 전력 전달을 구현합니다., 그 응용 분야는 전력을 다룹니다., 충전 및 보조 시스템. 전압 레벨을 종합적으로 고려하여 선택해야 합니다., 차량 고전압 시스템의 신뢰성과 안전성을 보장하기 위한 전자기 호환성 및 기계적 보호 요구 사항‌.