Метод проектирования автомобильных цепей

Проектирование газовых жгутов автомобильной схемы необходимо всесторонне рассмотреть безопасность, надежность, Электромагнитная совместимость и удобство обслуживания. Ниже приведены основные методы проектирования и принципы:
1. Принципы проектирования и характеристики
«Безопасность прежде всего»
Высоковольтные жгуты (такие как автомобили на новой энергии) необходимо принять двухпутевую конструкцию, чтобы избежать использования тела в качестве точки заземления., И строго следуйте требованиям устойчивости к высокому напряжению и уровню защиты..
Ремни безопасности должны избегать зон деформации при столкновении. (такие как балки для предотвращения столкновений и внутренние двери) для предотвращения повреждения изоляции и утечки.
Провода должны быть аккуратно сложены в пучок., фиксированный и зажатый, и защищен при прохождении через отверстия, и смещение при экстренном торможении должно быть сохранено.

‌Модульная и сегментированная конструкция‌
Разделите модули жгута (например жгут проводов двигателя, приборная панель, дверной ремень, и т. д.) по функциональным зонам для уменьшения длины основной обвязки, сократить затраты и облегчить разборку и сборку.
Сегментированные разъемы должны быть расположены в скрытом и удобном для обслуживания месте, чтобы избежать риска ударов..

‌Электромагнитная совместимость (EMC)‌
Высоковольтные жгуты должны быть проложены как можно глубже под шасси, чтобы уменьшить электромагнитные помехи.. Для чувствительных сигнальных линий (например CAN-шина), конструкция витой пары или экранированного провода используется для повышения защиты от помех.

Подробное объяснение распознавания и анализа автомобильной схемы и анализа

2. Метод расположения
‌Требования к креплению и расстоянию‌
Расстояние между соседними точками крепления высоковольтных жгутов определяется по площади поперечного сечения.:
Когда площадь поперечного сечения превышает 16 мм², расстояние ≤300 мм;
Когда площадь поперечного сечения составляет ≤16 мм²., расстояние ≤200 мм‌.
Зазор между обвязкой и неподвижными частями ≥10 мм., избегая контакта с острыми краями, высокие температуры, и движущиеся части. При необходимости, добавьте теплозащитный экран или гофрированную трубку для защиты‌.

‌Оптимизация пути проводки‌
Высоковольтные жгуты не должны пересекаться или наматываться., и положительные и отрицательные провода должны быть проложены по одному и тому же пути.. Соответствующие ремни безопасности (например, трехфазные провода двигателя) должны быть расположены симметрично‌.
При подключении жгутов проводов кабины и передней кабины, их необходимо пропустить через отверстия в листовом металле корпуса и герметизировать, чтобы предотвратить утечку воды и пыли‌.

‌Характеристики трёхмерной компоновки‌
Объедините конструкцию кузова из листового металла, чтобы спланировать направление жгута проводов, чтобы обеспечить удобство сборки и обслуживания.. Разъем расположен в удобном для работы положении, что позволяет избежать сложностей при подключении и отключении одной рукой‌8.

Iii. ‌Специальная конструкция жгута проводов высокого напряжения‌
‌Двухканальная система и выбор разъема‌
Высоковольтная цепь имеет строго двухпутевую конструкцию.. Разъем должен иметь петлевую блокировку., высокий уровень защиты (например IP67) и функция экранирования, и зрелые поставщики являются предпочтительными‌.

Жгуты высоковольтных проводов, такие как системы привода и зарядные станции, должны быть расположены независимо и равномерно симметрично‌.

‌Защитные меры‌
Жгут проводов моторного отсека должен быть устойчив к высоким температурам и вибрации., и фиксированные точки должны устанавливаться каждые 200 мм, на расстоянии ≥100 мм от источника тепла‌.

Используйте пластиковые защитные чехлы при прокладывании жгута проводов двери через отверстия., и расположите их на сухой стороне двери, чтобы снизить риск протечки воды‌.

IV. ‌Верификация и оптимизация‌
‌Обзор схемы‌
Стадия проектирования должна пройти межведомственную проверку. (дизайн, процесс, качество, производство) чтобы убедиться в осуществимости схемы‌.

‌Пробное производство и испытания‌
Проверьте двумерные чертежи с помощью трехмерных электрических схем и схем., и проводить функциональные, испытания на долговечность и адаптацию к окружающей среде после пробного производства‌.
Вышеуказанные методы проектирования должны быть всесторонне оптимизированы в сочетании с электрической нагрузкой автомобиля., условия эксплуатации (например, непрерывная/краткосрочная/случайная рабочая система) и факторы окружающей среды (температура, вибрация).

Исследование и применение метода проектирования схем автомобильных жгутов проводов

Важная часть стоимости жгута проводов., Схема автомобильного жгута проводов оказывает существенное влияние на оптимизацию стоимости жгута проводов. Это также напрямую связано с безопасностью и надежностью электрооборудования автомобиля.. Судя по трудовой практике, в этой статье обобщены многие соображения по проектированию контуров, как с точки зрения стоимости, так и производительности., и предлагает конкретные стратегии контроля и подходы к реализации, предоставление технической поддержки для эффективного и точного проектирования петель жгутов проводов. Он имеет большое значение для проектировщиков жгутов проводов..

1 Введение
Изделия из жгутов проводов служат носителями соединений для автомобильных электрических функций и реализуют соединение между различными электрическими компонентами.. Начальная и конечная точки каждого соединения цепи образуют петлю внутри жгута проводов.. Можно сказать, что схема жгута проводов является основой продукта жгута проводов.. Качество схемотехники жгута проводов изделия напрямую определяет безопасность и надежность жгута автомобиля.. По мере увеличения степени электрификации транспортных средств, данные электрических компонентов увеличиваются, взаимодействие сигналов между электроприборами становится все более тесным, и количество петель автомобильных жгутов тоже резко увеличивается. Данные о схемах жгутов проводов обычных моделей автомобилей достигли почти 1,000 (Фигура 1).
Как оптимизировать и скоординировать такое большое количество цепей — сложная проблема, с которой сталкиваются проектировщики автомобильных жгутов..
Существующая техническая информация по проектированию автомобильных жгутов проводов в основном предоставляет рекомендации по проектированию жгутов проводов при выборе материалов жгутов проводов, а также звеньев производства и обработки., но отсутствует систематический анализ концепций планирования и проектирования цепей жгутов проводов.. В этой статье объясняются соответствующие ключевые моменты конструкции петли жгута проводов с двух аспектов.: стоимость и производительность, и обеспечивает конкретные пути управления. Он играет определенную направляющую роль при проектировании схем жгутов проводов..

2 Метод расчета контура на основе затрат
Петля жгута проводов занимает около 90% стоимости материала жгута проводов, включая провода и разъемы. Контролировать стоимость проектирования жгутов проводов, мы должны начать с оптимизации конструкции петли жгута проводов.
По поводу использования проводов, как добиться функции соединения шлейфа с минимальной длиной провода — это первый вопрос, который необходимо учитывать при проектировании шлейфа.. Это включает в себя два аспекта элементов дизайна.: место размещения электрических компонентов и выбор путей прокладки жгутов проводов. Эти два фактора независимы, но взаимосвязаны и оказывают существенное влияние на использование длины провода..
Первый, необходимо определиться со способом соединения схемы по принципу компонентов, а затем определить предварительное положение компоновки каждого компонента в среде автомобиля.. Выбор пути прокладки жгута проводов зависит от расположения компонентов., использование жгута проводов минимальной длины, чтобы охватить как можно большую площадь расположения компонентов.. Это также прототип топологии электрооборудования автомобиля..

После завершения построения топологии автомобиля, его необходимо спроектировать и проверить. Путем расчета удельного использования провода, мы можем определить, является ли расположение компонентов и путь расположения жгута проводов разумным (в настоящее время на рынке существует большое количество программного обеспечения, которое может реализовать эту функцию.). Конкретный метод заключается в сравнении путем регулировки частей одну за другой.. Как показано на рисунке 2 и рисунок 3, конструкции различных положений компоновки BCM сравниваются для проверки длины и количества проводов, используемых в автомобиле., а затем определить, какое положение макета BCM лучше.
В этом процессе, часто происходит взаимное влияние: корректировка компоновки компонента А повлияет на выбор расположения компонента Б. Поэтому, после определения влияния каждого компонента и пути жгута проводов на длину провода поочередно, тот, который оказывает большее влияние на длину провода, будет выбран в качестве предпочтительного решения в первом раунде. На этом основании, топология перестраивается и другие второстепенные решения снова сравниваются и анализируются. Это обеспечивает платформу проектирования топологии с наименьшей длиной провода..
Идеальная топология может обеспечить минимальное использование проводов.. В то же время, относительно использования проводов, традиционная концепция проектирования имеет четкие требования к выбору проводов. Во избежание путаницы при подключении клемм, Чтобы отличить их, часто используется больше цветов проводов.. Однако, поскольку уровень производства и методы контроля продолжают улучшаться, цвета проводов могут быть соответствующим образом спроектированы и отрегулированы для реализации функции контура с минимальным количеством типов проводов., что также является методом снижения стоимости проектирования контура с точки зрения проектирования..
Для разъемов, как свести к минимуму использование разъемов и уменьшить количество петель передачи — вот на чем необходимо сосредоточиться при проектировании петель.. Здесь, инженеру-проектировщику жгутов проводов необходимо трансформироваться в инженера-проектировщика систем, а проектные работы по сокращению использования разъемов и контуров передачи необходимо перенести на проектирование и планирование электрических компонентов.. Есть два основных аспекта, которые следует учитывать:
С одной стороны, функциональные схемы электрических компонентов можно различать в зависимости от конфигурации модели автомобиля.. Например, для контроллеров подушек безопасности, основные функциональные схемы могут быть сконструированы в одном разъеме, при этом расширенные или расширенные функции можно разместить в другом разъеме. Таким образом, на младших моделях можно использовать только один разъем, И функция электрической цепи также может быть реализована.
С другой стороны, его также можно спланировать в соответствии с областью подключения цепи, например, контроллер подушек безопасности. Некоторые дизайнеры рассмотрят возможность размещения функций шасси в одном разъеме и функций приборной панели в другом разъеме.. Такое планирование позволяет уменьшить взаимную передачу цепей в различных регионах.. Такая конструкция функционального контура с учетом зон особенно эффективна для электрических компонентов с большим количеством подключенных контактов. (например, контроллеры BCM).

3 – Метод проектирования схем, основанный на характеристиках жгутов проводов.
Петля жгута проводов является основой реализации подключения цепи.. Безопасность и надежность соединений его цепей являются требованиями, которые должны соблюдаться.. Провода и разъемы в схеме должны соответствовать требованиям нагрузки и окружающей среды.. Это содержимое было подробно описано в других материалах по проектированию.. В этой статье объясняется только то, как обеспечить производительность цикла с точки зрения выбора пути цикла..
Первый, схемотехника должна избегать необнаружимых видов отказа. Как показано на рисунке 4, задняя часть предохранителя подключена параллельно концу катушки реле и контактному концу. Этот тип конструкции очень распространен в схемотехнике транспортных средств.. Эта конструкция, очевидно, разумна, когда концы катушки реле и концевые контактные клеммы различаются.. Однако, когда конец катушки реле и концевые контактные клеммы одинаковы, Существующее оборудование для электрического контроля не может выявить такой вид неисправности, когда клеммы вставлены в отверстия реле в неправильном положении..
Поэтому, этот метод проектирования контура не может быть использован в некоторых случаях. Конечно, разные инженеры-проектировщики сталкиваются с разными средами проектирования и производства., и конкретные режимы отказа также будут разными, но предотвращение режимов отказа при проектировании схем — это первое, что следует учитывать.
С другой стороны, текущий уровень автомобильной электроники значительно улучшился. В качестве электронного носителя, Электромагнитная среда, с которой сталкиваются автомобили, также более сложна., и как уменьшить электромагнитные помехи при проектировании схем жгутов проводов - неизбежная тема. Помехи при соединении проводов (Фигура 5), помехи в питании, наземные помехи, радиационные помехи, и т. д.. все это будет иметь неблагоприятное воздействие на нормальную работу электрических устройств.. Цепи в жгуте проводов объединены вместе., и помехи при соединении проводов, возникающие между петлями жгута проводов и между жгутом проводов и металлическим проводником, особенно заметны в жгуте проводов..
Для уменьшения помех при соединении проводов в петлевой конструкции., сначала мы должны различать интерференционные петли и чувствительные петли.. Проще говоря, цепи индуктивной нагрузки, такие как катушки зажигания, ораторы, моторы, и т. д.. являются интерференционными цепями, в то время как схемы, такие как визуализация, радиолокационные зонды, светодиодные фонари малой мощности, и различные датчики являются чувствительными цепями. В процессе проектирования интерференционные петли и чувствительные петли необходимо размещать отдельно.. Испытания показали, что увеличение расстояния между проводами может уменьшить высокочастотные помехи. (Фигура 6). Если различие невозможно провести, функциональное тестирование необходимо провести путем введения помех в провода для определения правильности конструкции схемы.
В то же время, чтобы уменьшить влияние излучения жгута проводов и соединения, площадь контура цепи и длина жгута проводов должны быть максимально уменьшены.. В конструкции всего автомобиля, необходимо минимизировать площадь петли жгута проводов, особенно линии электропередачи и линии заземления. Требуется, чтобы жгуты проводов в петле были проложены максимально параллельно и закреплены как можно ближе к металлическому корпусу для уменьшения площади петли., а расстояние между проводами не должно превышать 50см..
Помимо рассмотрения схемы расположения интерференционных шлейфов и чувствительных шлейфов, компоненты, защищающие от помех, витые пары и экранированные провода, используемые в жгуте проводов, также необходимо уделить внимание при проектировании контура, чтобы обеспечить ожидаемое экранирование.. Два провода витой пары должны иметь одинаковый диаметр и длину., Расстояние скручивания должно составлять 10–20 мм.. Конкретная длина скрутки подлежит экспериментальной проверке.. Клемма заземления экрана должна на 360° соединять экран с оболочкой экрана на обоих концах.. Экранирующий слой и экранирующая оболочка образуют полный экран на сигнальной линии.. Если оболочка компонента, подключенного к экранированному кабелю, не имеет металлической конструкции, металлические токопроводящие зажимы позволяют прижимать экранирующий слой к металлической пластине, надежно соединенной с кузовом автомобиля. Эффективность экранирования должна достигать 60 дБ..

4 Заключение
В этой статье анализируется метод проектирования автомобильных жгутов проводов с двух аспектов.: стоимость и производительность, и объясняет применение конкретных методов на основе практики работы. Извлечены ключевые моменты конструкции петли жгута проводов., что имеет руководящее значение для инженеров-проектировщиков жгутов проводов в процессе проектирования контуров..