Design cablaj de joasă tensiune & Soluții

Specificații tehnice pentru proiectarea și soluțiile cablajului de joasă tensiune

I. Principii de bază de proiectare și tehnologii cheie
‌Modelare 3D și simulare dinamică‌
CATIA, UG și alte programe 3D sunt folosite pentru a simula aspectul cablajului, verificați în mod dinamic riscul de interferență cu componentele din jur, optimizați traseele ramurilor și distribuția punctului fix, și obțineți o precizie de simulare de peste 80%‌.

Combinat cu zonarea funcțională a vehiculului (precum compartimentul motorului și cabina), părțile în mișcare și zonele ascuțite trebuie evitate atunci când planificați direcția hamului pentru a reduce riscul de uzură dinamică‌.

‌Optimizarea potrivirii firelor și terminalelor‌
Diametrul firului este selectat în funcție de curentul de sarcină și rezistența la căldură, iar aria de contact după sertizare se calculează prin “aria secțiunii transversale a conductorului × raportul de compresie” pentru a asigura performanța electrică și rezistența mecanică‌.

Scenarii speciale (precum impermeabilizarea și ecranarea) utilizați terminale placate sau conectori cu structuri de sertizare izolate pentru a rezolva problema coroziunii electrochimice a cuprului și aluminiului‌.

Proiectare și aplicații funcționale ale cablajelor de joasă tensiune în China

Design de protecție și fixare
Protecția stratului exterior folosește tuburi ondulate și plasă împletită rezistentă la uzură, iar carcasele dure sunt suprapuse pe zonele vulnerabile, cum ar fi șasiul, pentru a îmbunătăți rezistența la impact‌. Distanța fixă ​​a cataramelor este ≤300 mm, iar structura de autoblocare este combinată pentru a optimiza distribuția mecanică pentru a preveni vibrațiile și căderea.

2. Inovație tehnologică și îmbunătățire a materialelor
‌Tehnologia firelor purtătoare de curent cu miez de aluminiu‌
Înlocuirea cuprului cu aluminiu poate reduce greutatea unui singur vehicul cu 10 kg. După promovarea pe scară largă, consumul anual de cupru poate fi redus cu 300,000 tone, iar problemele deficitului de cupru și ale emisiilor de carbon pot fi rezolvate simultan. Prin tratarea suprafeței și optimizarea procesului de conectare, problemele de fluaj și coroziune ale aluminiului pot fi depășite.

Adaptați-vă la cerințele arhitecturii 48V și acceptați scenarii de conexiune de înaltă fiabilitate (precum noile circuite de încărcare a energiei).

‌Soluție de conexiune inteligentă‌
Conectorul hibrid al lidarului cu conexiune diferențială GEMnet 10G integrată acceptă transmisia de date cu lățime de bandă mare pentru conducere inteligentă.

Producător din China de cablaje de joasă tensiune & furnizor

Interfață coaxială miniaturizată (MATE-AX, TMF) permite configurarea flexibilă a camerelor, ecrane și antene pentru a reduce ocuparea spațiului.

3. Moduri și soluții tipice de defecțiune
‌Uzura prin interferență dinamică‌ Optimizează calea cablajului pentru a evita piesele în mișcare, și adăugați burduf sau protecție cu plasă împletită;
‌Zdrobirea stratului de izolație‌ Folosiți o teacă dură sau reglați distanța dintre punctele fixe pentru a evita ca cablajul să treacă printr-un spațiu îngust;
‌Patrunderea apei în conector‌ Utilizați conectori impermeabili IP67 și mai sus, sigilați zona de sertizare a terminalelor și adăugați inele de cauciuc impermeabile;
‌Detașarea cablajului de sârmă‌ Utilizați catarame cu autoblocare pentru a optimiza distribuția mecanică a punctelor fixe (precum fixarea cu dublu strat în secțiunea de tranziție a suspensiei);

4. Verificarea testelor și controlul costurilor
Test de performanță
Test DV: simulați condiții extreme de lucru, cum ar fi vibrațiile și impermeabilizarea pentru a verifica fiabilitatea cablajului‌.
Testul forței de tragere: Rezistența de legătură între terminal și fir trebuie să fie ≥0,40 mm extensie (#18 Sârmă AWG)‌.

Strategia de reducere a costurilor
Optimizați lungimea firului și poziția ramificației prin modelare digitală 3D pentru a reduce utilizarea firelor și conectorilor redundanți (reducerea de cca 15%)‌. Design modular (cum ar fi cablul plat flexibil FFC) reduce costurile de dezvoltare personalizate și se adaptează la nevoile cockpit-urilor inteligente și controlul domeniului.

V. Cazuri tipice de aplicare
‌Cablaj inteligent din cabina de pilotaj: Cablaj de joasă tensiune ecranat cu conector coaxial MATE-AX pentru a reduce interferența sistemului de înaltă tensiune asupra semnalelor audio și video.
‌Nou cablaj de încărcare a energiei: Tehnologie integrată a firelor care transportă curent cu miez de aluminiu, reducerea greutăţii circuitului de încărcare a 20%, eficienta de disipare a caldurii a crescut cu 30%.

Prin designul de mai sus și inovația tehnologică, Cablajul de joasă tensiune a îndeplinit cerințele stricte ale vehiculelor cu energie nouă în ceea ce privește greutatea ușoară, inteligență și fiabilitate, ajutând producătorii de automobile să reducă costurile, îmbunătățirea eficienței și obiectivele de dezvoltare durabilă.

NVH este acronimul pentru zgomot, Vibrație, și Asprimea. Este un indicator cuprinzător pentru a măsura calitatea producției de automobile. În acest articol, Inginerii cablajelor analizează în principal NVH auto și zgomotul cablajului din perspectiva designului, combinată cu experiența reală de dezvoltare sincronă a vehiculului.
Confortul ocupanților din mașină și rezistența și durata de viață a pieselor de automobile cauzate de vibrații sunt toate în sfera cercetării NVH.

Specificații de proiectare pentru cablajul de joasă tensiune auto

Importanța NVH auto
În general vorbind, performanța NVH determină în mod direct nivelul de confort al vehiculului în timpul conducerii. Cu cât scorul NVH este mai mare, cu atât nivelul general de confort al vehiculului este mai ridicat, si invers. În același timp, Problemele NVH ale vehiculelor au fost întotdeauna una dintre cele mai îngrijorătoare probleme pentru marii producători de automobile și companiile de furnizare de piese. Conform statisticilor, despre 1/3 problemele de defecțiune ale vehiculului sunt legate de problemele NVH ale vehiculului, si aproape 20% din cheltuielile de cercetare și dezvoltare ale marilor companii producătoare de automobile sunt cheltuite pentru rezolvarea problemelor NVH ale vehiculelor.2. Cauzele zgomotului anormal cauzat de cablajul

2.1 Marja de rezervă este prea mare
2.1.1 Marja de exercițiu excesivă
Marja de mișcare a ramurilor cablajului de sârmă ale pieselor mobile este relativ lungă. Când componentele electrice aferente sunt în mișcare, ramurile cablajului de sârmă sunt ușor de a intra în contact cu mediul înconjurător, provocând zgomot anormal. În timpul utilizării efective, părțile legate de mișcare ale mașinii, precum scaunele auto (de obicei scaunele din față), coloana de directie, torpedo pentru bord, etc., se va muta frecvent. La aranjarea cablajului pe piesele mobile, este necesară creșterea marjei de mișcare, adică, când componenta se mișcă, cablajul de sârmă nu-și poate restricționa mișcarea. Desigur, cu atât marja de exercițiu este mai lungă, cu atât mai bine. La proiectare, trebuie făcută traseul cablajului de sârmă a pieselor mobile în pozițiile extreme ale fiecărei direcții de mișcare, iar dimensiunea celei mai lungi trasee ar trebui să fie utilizată ca dimensiune tentativă a acestui segment de cablaj de sârmă, și apoi simulați din nou dacă dimensiunea provizorie va interfera cu accesoriile din jur în fiecare poziție. Dacă există interferențe, ar trebui să reselegeți punctul de fixare al cablajului sau să negociați cu componentele din jur pentru a le evita. Dacă nu există interferențe după verificare, dimensiunea acestei secțiuni este dimensiunea rezonabilă de proiectare a cablajului de sârmă, după cum se arată în figura 1.

2.1.2 Alocația de asamblare este prea mare
În timpul procesului de producție și asamblare auto, dacă spaţiul de operare este insuficient, trebuie rezervată o indemnizație de asamblare. Cu toate acestea, dacă marginea de asamblare este prea lungă, va cauza cu ușurință ca ramura cablajului să interfereze cu mediul înconjurător, provocând zgomot anormal. În atelierul de producție al fabricii principale de motoare, în scopul îmbunătățirii eficienței producției, unele piese sunt de obicei asamblate separat offline și apoi asamblate pe linia de asamblare finală, precum tabloul de bord adjunct, bara fata si bara spate, etc. În acest moment, trebuie să rezervăm o alocație de andocare la începutul proiectării pentru a facilita asamblarea de către muncitori. Pentru alocația de asamblare a acestor andocuri Inline, ramura cablajului necesită în general 120~140mm, așa cum se arată în marcajul roșu din figură 2.

În procesul de asamblare a unor componente electrice, dacă componentele electrice sunt fixate mai întâi, conectorul de la capătul cablajului nu va putea fi asamblat din cauza lipsei de spațiu de operare. Acest lucru necesită scoaterea conectorului de la capătul cablajului pentru a se conecta la componenta electrică, apoi împingând-o înapoi, si in final fixarea componentei electrice in pozitia initiala. Apoi, aceste ramuri cablaj ne impun să ne rezervăm alocația pentru asamblare. Pentru marginea de asamblare a componentelor electrice, ramurile cablajului trebuie în general prelungite cu 60~80mm, așa cum se arată în marcajul roșu din figură 3.

Atâta timp cât sunt îndeplinite condițiile de asamblare, cu atât marginea de asamblare este mai scurtă, cu atât direcția cablajului de sârmă va fi mai controlabilă, cu atât probabilitatea de contact cu mediul înconjurător este mai mică, iar probabilitatea de zgomot anormal de la ramurile cablajului de sârmă este mai mică. În plus, Banda de catifea este preferată pentru acoperirea ramurilor cablajului de sârmă cu margine de asamblare, care poate reduce zgomotul anormal cauzat de interferența dintre cablajul de cabluri și mediul înconjurător.

2.2 Distanța dintre punctele fixe este prea mare
Distanța dintre cele două puncte fixe adiacente ale cablajului este mare, care este predispus la tremurat și la zgomot anormal. Funcția legăturii cu cataramă de pe cablajul de sârmă este de a fixa ramurile cablajului de sârmă și de a restricționa direcția acestora. Reducerea costurilor de eliminare a cataramei este minimă, dar efectele secundare sunt foarte evidente: direcția actuală a ramificației cablajului este foarte diferită de starea din date. Prin urmare, dimensiunea a două puncte fixe adiacente nu trebuie să depășească 200 mm. Dacă nu există niciun punct de interferență între ramura cablajului și mediul înconjurător, iar segmentul de ramificație al cablajului de sârmă este un segment drept, distanța dintre cele două puncte fixe nu trebuie să depășească 300 mm. În plus, dimensiunea de la punctul de ieșire sau punctul de fixare al ramificației cablajului de sârmă până la capătul tecii nu trebuie să depășească 150 mm. Când distanța dintre cele două puncte fixe este prea mare și decalajul față de mediul înconjurător este mic, odată ce toleranţele sunt corectate în timpul confecţionării cablajului de sârmă, ramurile cablajului de sârmă se vor desface sau se vor deforma în timpul asamblarii efective, și este ușor să interferați cu mediul înconjurător. Se produce zgomot anormal atunci când mașina conduce, care afectează experiența de călărie.

2.3 Selecție nerezonabilă de legături cu catarame
Dacă cravata cu cataramă este selectată și proiectată în mod nerezonabil, se poate scutura sau cădea, provocând zgomot anormal. Fiecare cravată are propria dimensiune și grosime pentru a se potrivi orificiului de montare. În intervalul său de adaptare, când forța de introducere a capului este ≤60N și forța de extracție este ≥120N, defectarea cravatei poate fi evitată. Dacă cravata cu cataramă eșuează, nu numai că va produce zgomot atunci când mașina conduce, dar cablajul fix se va agita și va intra în contact cu mediul înconjurător, provocând zgomot anormal.
În proiectarea timpurie a cablajului de sârmă, ar trebui să acordăm prioritate utilizării legăturilor obișnuite de talie rotundă, care nu numai că poate reduce costul de proiectare, dar constrânge și direcția cablajului. Încercați să evitați să utilizați catarame cu formă specială și catarame în formă de T compensate pentru a preveni tremurarea cataramelor din cauza vibrației mașinii în sine., rezultând zgomot anormal.

Reduceți NVH-ul vehiculului din perspectiva designului cablajului
3.1 Reducerea zgomotului în cablajul propriu-zis
La proiectare, luați în considerare pe deplin posibilul zgomot anormal cauzat de cablajul în sine. Zgomotul anormal produs de cablajul în sine este cel mai direct către ocupanți. Prin urmare, la proiectare, trebuie să simulăm un proces rezonabil de mișcare și un proces de asamblare, selectați un punct de fixare rezonabil al cablajului de sârmă, și selectați o cataramă potrivită pentru cravată. În plus, în zonele în care ramurile cablajului sunt aproape de interior, se recomandă să le înfășurați pe toate cu bandă de catifea pentru reducerea zgomotului.3.2 Reducerea zgomotului în tablă
Încercați să evitați deschiderea găurilor în tabla de firewall și tabla inferioară a corpului. Când conduce o mașină, o parte din zgomot și vibrații provine de la șasiu. Dacă sunt deschise mai multe găuri în tabla de firewall și tabla inferioară a corpului pentru a fixa cablajul, mașina va provoca zgomot și vibrații mai mari atunci când conduceți cu viteză mare, crește NVH, și reduce confortul mașinii. . Prin urmare, cardurile de fixare ar trebui să fie folosite cât mai mult posibil pentru a fixa cablajul pe tabla firewall și pe tabla inferioară a corpului. În timpul proiectării, inginerul de tablă a fost rugat să sude știfturi cu un diametru de 5 mm sau 6 mm pentru fixarea cablajului de sârmă. Dacă există un cablaj inevitabil prin găuri, încercați să deschideți găuri mai mici. Dimensiunea deschiderii se bazează pe cea mai mare teacă care trebuie străpunsă. Dimensiunea obișnuită a deschiderii este dimensiunea diagonală a celei mai mari teci care trebuie perforată, plus 6mm ca diametrul deschiderii. Adică, se lasă un spațiu de 3 mm pe ambele părți pentru a se asigura că cea mai mare teaca poate trece prin orificiul pentru tablă, reducând în același timp deschiderea tablei.. Zgomotul și vibrațiile de la șasiu pot fi reduse la minimum.

3.3 Reducerea zgomotului cu bumbac izolator fonic și covoare
Încercați să evitați comprimarea grosimii bumbacului izolator și reducerea deschiderilor din covor. Bumbacul izolator fonic și covoarele care aparțin interioarelor moi au funcția de izolare fonică și de reducere a zgomotului. Cu cât grosimea este mai groasă, cu atât efectul de izolare fonică este mai bun.

3.3.1 Bumbac izolant fonic
Grosimea bumbacului de izolare fonică este în general între 10 şi 20 mm, și este aranjat în principal în capacul habitaclului și capacele roților din spate stânga și dreapta. Joacă un rol vital în izolarea fonică a habitaclului. Deoarece bumbacul izolator fonic este instalat aproape de tabla caroseriei, iar cablajul este fixat pe tabla caroseriei, după cum se arată în figura 4 (partea maro este bumbacul izolator fonic). Prin urmare, grosimea bumbacului de izolare fonică care provoacă contactul cu cablajul de sârmă nu poate fi prea groasă, în caz contrar, cablajul de sârmă nu poate fi fixat pe tablă. În zonele în care există bumbac izolator fonic, Pentru fixarea cablajului de sârmă ar trebui să fie preferate cărțile cu știfturi. În acest fel, bumbacul de izolare fonică trebuie doar să deschidă mici găuri pentru a evita știfturile. În același timp, de asemenea, știfturile ar trebui să aibă prioritate specificațiilor mai lungi, precum știfturi cu o înălțime de 20 mm. În acest fel, se poate lăsa o grosime de 8~9mm pentru bumbacul de izolare fonică, îmbunătățind astfel efectul de izolare fonică a bumbacului de izolare fonică. Dacă știfturile de sudură nu sunt disponibile în anumite zone ale caroseriei mașinii, puteți folosi catarame ridicate cu găuri lungi și rotunde pentru a obține același efect.

3.3.2 Covor
Grosimea covorului este în general între 10 ~ 60 mm, ceea ce poate reduce foarte mult zgomotul și vibrațiile de la șasiu. Covorul este instalat vizavi de cablajul și placa de izolare fonică. Covorul este aranjat deasupra cablajului de sârmă, după cum se arată în figura 5 (partea cyan este covorul). Prin urmare, cablajul de sub covor ar trebui să încerce să evite utilizarea cataramelor ridicate și să nu comprima grosimea spumei de bumbac din covor. Dacă unele cablaje se ramifică, precum ramurile cablajului scaunelor, trebuie să treacă prin covor pentru a se conecta la dispozitive electrice, sunt necesare deschideri pentru covoare. În general, dimensiunea deschiderii este cu 10 mm mai mare decât diametrul ramului cablajului de sârmă. În același timp, luați centrul găurii ca origine și deschideți o canelură transversală. Lungimea canelurii este cu 20 mm mai mare decât lungimea diagonală a tecii maxime care poate fi pătrunsă pentru a facilita trecerea tecii și pentru a evita deschiderea mai mare prin găuri care vor afecta efectul de izolare fonică a covorului.

04 Concluzie
O mașină este asamblată din mai mult de 20,000 piese, iar NVH auto este o problemă cuprinzătoare care implică aproape fiecare parte a mașinii. Zgomotul generat de cablajul, cunoscut sub numele de „vasul mașinii”, este adesea cel mai direct din habitaclu. Prin urmare, la proiectarea cablajului, ar trebui să ne concentrăm pe zgomotul și zgomotul anormal care poate fi cauzat de aranjamentul cablajului pentru a evita vibrațiile și zgomotul anormal atunci când mașina conduce din cauza dispoziției nerezonabile a cablajului. Acest lucru afectează, la rândul său, experiența de conducere a mașinii.