Dizajn káblov s nízkym napätím & Roztoky

Technické špecifikácie pre návrh a riešenia nízkonapäťových zväzkov

I. Základné princípy dizajnu a kľúčové technológie
‌3D modelovanie a dynamická simulácia‌
CATIA, UG a ďalší 3D softvér sa používa na simuláciu rozloženia postroja, dynamicky overte riziko rušenia okolitých komponentov, optimalizovať vetvy a distribúciu pevných bodov, a dosiahnuť presnosť simulácie viac ako 80 %..

V kombinácii s funkčným zónovaním vozidla (ako je motorový priestor a kabína), pri plánovaní smeru postroja sa treba vyhnúť pohyblivým častiam a ostrým oblastiam, aby sa znížilo riziko dynamického opotrebovania.

‌Optimalizácia zhody vodičov a svoriek‌
Priemer drôtu sa volí na základe záťažového prúdu a tepelnej odolnosti, a kontaktná plocha po krimpovaní sa vypočíta podľa “prierez vodiča × kompresný pomer” na zabezpečenie elektrického výkonu a mechanickej pevnosti.

Špeciálne scenáre (ako je hydroizolácia a tienenie) na vyriešenie problému elektrochemickej korózie medi a hliníka používajte pokovované koncovky alebo konektory s izolovanými krimpovacími štruktúrami.

Návrh a funkčné aplikácie s nízkym napätím káblových zväzkov v Číne

Dizajn ochrany a upevnenia
Vonkajšia ochrana vrstvy využíva vlnité rúrky a pletenú sieť odolnú voči opotrebovaniu, a tvrdé kryty sú umiestnené na zraniteľných miestach, ako je podvozok, aby sa zlepšila odolnosť proti nárazu‌. Pevný rozstup pracky je ≤ 300 mm, a samosvorná štruktúra je kombinovaná na optimalizáciu mechanického rozloženia, aby sa zabránilo vibráciám a pádu.

2. Technologická inovácia a modernizácia materiálu
‌Technológia vodičov s hliníkovým jadrom s prúdom‌
Výmena medi hliníkom môže znížiť hmotnosť jedného vozidla o 10 kg. Po veľkej propagácii, ročná spotreba medi sa môže znížiť o 300,000 ton, a problémy nedostatku medi a emisií uhlíka možno vyriešiť súčasne. Prostredníctvom povrchovej úpravy a optimalizácie procesu spájania, možno prekonať problémy s tečením a koróziou hliníka.

Prispôsobte sa požiadavkám 48V architektúry a podporte scenáre pripojenia s vysokou spoľahlivosťou (ako sú nové obvody nabíjania energie).

Inteligentné riešenie pripojenia
Hybridný konektor lidaru s integrovaným diferenciálnym pripojením GEMnet 10G podporuje širokopásmový prenos dát pre inteligentnú jazdu.

Čínsky výrobca káblových zväzkov nízkeho napätia & dodávateľa

Miniaturizované koaxiálne rozhranie (MATE-AX, TMF) umožňuje flexibilnú konfiguráciu kamier, obrazovky a antény na zníženie obsadenosti priestoru.

3. Typické spôsoby zlyhania a riešenia
‌Opotrebenie dynamického rušenia‌ Optimalizujte dráhu káblového zväzku, aby ste sa vyhli pohyblivým častiam, a pridajte vlnovec alebo ochranu zo sieťoviny;
‌Rozdrvenie izolačnej vrstvy‌ Použite tvrdý plášť alebo upravte rozostup medzi pevnými bodmi, aby ste zabránili prechodu káblového zväzku cez úzky priestor;
‌Vniknutie vody do konektora‌ Použite vodotesné konektory IP67 a vyššie, utesnite oblasť krimpovania koncovky a pridajte vodotesné gumené krúžky;
‌Odpojenie káblového zväzku‌ Použite samosvorné spony na optimalizáciu mechanického rozloženia pevných bodov (ako je dvojvrstvová fixácia v prechodovej časti závesu);

4. Overenie testu a kontrola nákladov
Skúška výkonu
DV test: simulujte extrémne pracovné podmienky, ako sú vibrácie a vodotesnosť, aby ste overili spoľahlivosť káblového zväzku‌.
Skúška sily vytiahnutia: Sila spojenia medzi svorkou a vodičom musí byť ≥0,40 mm predĺženia (#18 AWG drôt)‌.

Stratégia znižovania nákladov
Optimalizujte dĺžku vodiča a polohu vetvy pomocou 3D digitálneho modelovania, aby ste znížili používanie nadbytočných vodičov a konektorov (zníženie o cca 15%)‌. Modulárny dizajn (ako je plochý flexibilný kábel FFC) znižuje náklady na prispôsobený vývoj a prispôsobuje sa potrebám inteligentných kokpitov a ovládania domény.

Vložka. Typické prípady použitia
Inteligentný káblový zväzok kokpitu: Tienený nízkonapäťový káblový zväzok s koaxiálnym konektorom MATE-AX na zníženie rušenia vysokonapäťového systému na audio a video signáloch.
Nový káblový zväzok nabíjania energie: Technológia integrovaného vodiča s hliníkovým jadrom, zníženie hmotnosti nabíjacieho okruhu 20%, účinnosť odvádzania tepla zvýšená o 30%.

Prostredníctvom vyššie uvedených dizajnových a technologických inovácií, Nízkonapäťový káblový zväzok splnil prísne požiadavky nových energetických vozidiel z hľadiska nízkej hmotnosti, inteligenciu a spoľahlivosť, pomáha výrobcom automobilov dosiahnuť zníženie nákladov, zlepšenie efektívnosti a ciele trvalo udržateľného rozvoja.

NVH je skratka pre Noise, Vibrovanie, a Tvrdosť. Je to komplexný ukazovateľ na meranie kvality výroby automobilov. V tomto článku, Inžinieri káblových zväzkov analyzujú hlavne NVH automobilov a hluk káblových zväzkov z hľadiska dizajnu, v kombinácii so skutočnými skúsenosťami so synchrónnym vývojom vozidiel.
Komfort pasažierov v aute a sila a životnosť automobilových dielov spôsobená vibráciami sú všetky v rámci výskumu NVH..

Dizajnové špecifikácie pre automobilový nízkonapäťový káblový zväzok

Význam automobilovej NVH
Všeobecne, výkon NVH priamo určuje úroveň komfortu vozidla počas jazdy. Čím vyššie je skóre NVH, tým vyššia je celková úroveň komfortu vozidla, a naopak. Súčasne, Problémy NVH vozidiel boli vždy jedným z najzávažnejších problémov veľkých výrobcov automobilov a spoločností dodávajúcich diely. Podľa štatistík, o 1/3 problémy so zlyhaním vozidla súvisia s problémami NVH vozidla, a skoro 20% výdavky na výskum a vývoj veľkých automobilových výrobných spoločností sa vynakladajú na riešenie problémov NVH vozidiel.2. Príčiny abnormálneho hluku spôsobeného káblovým zväzkom

2.1 Rezervná rezerva je príliš dlhá
2.1.1 Nadmerná rezerva na cvičenie
Okraj pohybu vetiev káblového zväzku pohyblivých častí je relatívne dlhý. Keď sa súvisiace elektrické komponenty pohybujú, vetvy káblového zväzku ľahko prichádzajú do kontaktu s okolitým prostredím, spôsobuje abnormálny hluk. Počas skutočného používania, časti vozidla súvisiace s pohybom, ako sú autosedačky (zvyčajne predné sedadlá), stĺpik riadenia, schránka na palubnú dosku, atď., sa bude často pohybovať. Pri usporiadaní káblového zväzku na pohyblivé časti, je potrebné zvýšiť pohybovú rezervu, to jest, keď sa komponent pohybuje, káblový zväzok nemôže obmedzovať jeho pohyb. Samozrejme, tým dlhšia je rezerva na cvičenie, tým lepšie. Pri navrhovaní, mala by byť vytvorená dráha káblového zväzku pohyblivých častí v krajných polohách každého smeru pohybu, a veľkosť najdlhšej dráhy by sa mala použiť ako predbežná veľkosť tohto segmentu káblového zväzku, a potom znova simulujte, či predbežná veľkosť nebude zasahovať do okolitého príslušenstva na každej pozícii. Ak dôjde k rušeniu, mali by ste znova vybrať upevňovací bod káblového zväzku alebo rokovať s okolitými komponentmi, aby ste sa im vyhli. Ak po overení nedôjde k rušeniu, veľkosť tejto časti je primeraná veľkosť konštrukcie káblového zväzku, Ako je znázornené na obrázku 1.

2.1.2 Príspevok na montáž je príliš dlhý
Počas procesu výroby a montáže automobilov, ak je operačný priestor nedostatočný, je potrebné rezervovať príspevok na zhromaždenie. Však, ak je okraj zostavy príliš dlhý, ľahko spôsobí, že vetva káblového zväzku bude zasahovať do okolitého prostredia, spôsobuje abnormálny hluk. Vo výrobnej dielni hlavnej motorárne, s cieľom zlepšiť efektivitu výroby, niektoré diely sa zvyčajne samostatne montujú offline a potom sa montujú na finálnej montážnej linke, ako napríklad zástupca prístrojovej dosky, predný nárazník a zadný nárazník, tam. V tejto dobe, v ranom návrhu si musíme rezervovať miesto na dokovanie, aby sme uľahčili montáž pracovníkom. Pre montážny príspevok týchto Inline dokovacích staníc, vetva káblového zväzku zvyčajne vyžaduje 120 ~ 140 mm, ako je znázornené na červenej značke na obrázku 2.

V procese montáže niektorých elektrických komponentov, ak sú najskôr upevnené elektrické komponenty, konektor na konci káblového zväzku nebude možné namontovať z dôvodu nedostatku prevádzkového priestoru. To si vyžaduje vytiahnutie konektora na konci káblového zväzku na pripojenie k elektrickému komponentu, potom ho zatlačte späť, a nakoniec upevnenie elektrického komponentu do jeho pôvodnej polohy. Potom tieto vetvy káblového zväzku vyžadujú, aby sme si vyhradili príspevok na montáž. Pre montážnu rezervu elektrických komponentov, vetvy káblového zväzku je vo všeobecnosti potrebné predĺžiť o 60 ~ 80 mm, ako je znázornené na červenej značke na obrázku 3.

Pokiaľ sú splnené podmienky na montáž, tým kratšia je montážna rezerva, tým ovládateľnejší bude smer káblového zväzku, tým nižšia je pravdepodobnosť kontaktu s okolitým prostredím, a tým nižšia je pravdepodobnosť abnormálneho hluku z vetiev káblového zväzku. Navyše, zamatová páska sa uprednostňuje na prekrytie vetiev káblového zväzku s montážnym okrajom, čo môže znížiť abnormálny hluk spôsobený interferenciou medzi káblovým zväzkom a okolitým prostredím.

2.2 Vzdialenosť medzi pevnými bodmi je príliš veľká
Vzdialenosť medzi dvoma susednými pevnými bodmi káblového zväzku je veľká, ktorý je náchylný na trasenie a abnormálny hluk. Funkciou spony na káblovom zväzku je fixovať vetvy káblového zväzku a obmedziť ich smer. Zníženie nákladov na odstránenie spony je minimálne, ale vedľajšie účinky sú veľmi zrejmé: skutočný smer vetvy káblového zväzku je veľmi odlišný od stavu v údajoch. Preto, veľkosť dvoch susedných pevných bodov by nemala presiahnuť 200 mm. Ak medzi vetvou káblového zväzku a okolitým prostredím nie je žiadny rušivý bod, a segment vetvy káblového zväzku je rovný segment, vzdialenosť medzi dvoma pevnými bodmi by nemala presiahnuť 300 mm. Navyše, veľkosť od výstupného bodu alebo upevňovacieho bodu vetvy káblového zväzku po koniec plášťa by nemala presiahnuť 150 mm. Keď je vzdialenosť medzi dvoma pevnými bodmi príliš veľká a medzera s okolitým prostredím je malá, akonáhle sú tolerancie opravené počas výroby káblového zväzku, vetvy káblového zväzku sa počas skutočnej montáže uvoľnia alebo zdeformujú, a je ľahké zasahovať do okolitého prostredia. Počas jazdy sa vytvára abnormálny hluk, čo ovplyvňuje zážitok z jazdy.

2.3 Nerozumný výber praciek
Ak je kravata s prackou nerozumne vybraná a navrhnutá, môže sa triasť alebo spadnúť, spôsobuje abnormálny hluk. Každá spona má svoju vlastnú veľkosť a hrúbku, aby sa zmestila do montážneho otvoru. V rámci svojho adaptačného rozsahu, keď je sila vloženia hlavy ≤60N a sila vytiahnutia ≥120N, je možné predísť zlyhaniu spony. Ak spona zlyhá, nielenže bude produkovať hluk, keď auto jazdí, ale aj pevný káblový zväzok sa bude triasť a prísť do kontaktu s okolitým prostredím, spôsobuje abnormálny hluk.
V ranom dizajne káblového zväzku, mali by sme dať prednosť použitiu obyčajných okrúhlych viazaní v páse, čo môže nielen znížiť náklady na dizajn, ale tiež obmedziť smer káblového zväzku. Snažte sa vyhnúť používaniu niektorých spôn špeciálneho tvaru a odsadených praciek v tvare T, aby ste zabránili otrasom praciek v dôsledku vibrácií samotného auta., výsledkom je abnormálny hluk.

Znížte NVH vozidla z pohľadu konštrukcie káblového zväzku
3.1 Zníženie hluku v samotnom káblovom zväzku
Pri navrhovaní, plne zohľadnite možný abnormálny hluk spôsobený samotným káblovým zväzkom. Abnormálny hluk produkovaný samotným káblovým zväzkom je najpriamejší pre cestujúcich. Preto, pri navrhovaní, musíme simulovať primeraný pohybový proces a proces montáže, vyberte primeraný upevňovací bod káblového zväzku, a vyberte vhodnú sponu na kravatu. Navyše, v oblastiach, kde sú vetvy káblových zväzkov blízko interiéru, odporúča sa ich všetky oblepiť zamatovou páskou na zníženie hluku.3.2 Zníženie hluku v plechu
Snažte sa vyhnúť otvoreniu otvorov v plechu protipožiarnej steny a spodnej časti karosérie. Keď jazdí auto, časť hluku a vibrácií pochádza z podvozku. Ak sa v plechu brány firewall a plechu spodnej časti karosérie otvorí viac otvorov na upevnenie káblového zväzku, auto spôsobí väčší hluk a vibrácie pri jazde vysokou rýchlosťou, zvýšiť NVH, a znížiť komfort auta. . Preto, pripevňovacie karty by sa mali čo najviac používať na upevnenie káblového zväzku na plech požiarnej steny a spodný plech karosérie. Počas návrhu, plechový inžinier bol požiadaný, aby privaril kolíky s priemerom 5 mm alebo 6 mm na upevnenie káblového zväzku. Ak existujú nejaké nevyhnutné otvory pre káblový zväzok, skúste otvoriť menšie otvory. Veľkosť otvoru vychádza z najväčšieho puzdra, ktoré sa má prepichnúť. Bežná veľkosť otvoru je veľkosť uhlopriečky najväčšieho puzdra, ktoré má byť perforované, plus 6 mm ako priemer otvoru. Teda, na oboch stranách je ponechaná 3 mm medzera, aby sa zabezpečilo, že najväčší plášť prejde otvorom v plechu a zároveň sa zníži otvor v plechu. Hluk a vibrácie z podvozku možno minimalizovať.

3.3 Zníženie hluku pomocou zvukovej izolácie bavlny a kobercov
Snažte sa vyhnúť stlačeniu hrúbky izolačnej bavlny a zmenšeniu otvorov v koberci. Zvukovo izolačná bavlna a koberce, ktoré patria do mäkkých interiérov, majú funkciu zvukovej izolácie a odhlučnenia. Čím je hrúbka hrubšia, tým lepší je efekt zvukovej izolácie.

3.3.1 Zvukovo izolačná bavlna
Hrúbka zvukoizolačnej bavlny je vo všeobecnosti medzi 10 a 20 mm, a nachádza sa hlavne v kryte priestoru pre cestujúcich a kryte ľavého a pravého zadného kolesa. Zohráva zásadnú úlohu pri zvukovej izolácii priestoru pre cestujúcich. Pretože zvuková izolačná vata je inštalovaná tesne pri plechu karosérie, a káblový zväzok je upevnený na plechu karosérie, Ako je znázornené na obrázku 4 (hnedá časť je zvukovo izolačná bavlna). Preto, hrúbka zvukoizolačnej bavlny, ktorá spôsobuje kontakt s káblovým zväzkom, nemôže byť príliš hrubá, inak sa zväzok drôtov nedá upevniť na plech. V oblastiach, kde existuje zvuková izolácia bavlna, na upevnenie káblového zväzku by sa mali uprednostňovať pripevňovacie karty. Týmto spôsobom, zvuková izolačná bavlna potrebuje iba otvárať malé otvory, aby sa zabránilo kolíkom. Súčasne, čapy by tiež mali mať prednosť pred dlhšími špecifikáciami, ako sú čapy s výškou 20 mm. Týmto spôsobom, pre zvukovo izolačnú bavlnu možno ponechať hrúbku 8~9 mm, čím sa zlepší zvukoizolačný účinok zvukoizolačnej bavlny. Ak v určitých oblastiach karosérie vozidla nie sú k dispozícii zváracie kolíky, na dosiahnutie rovnakého efektu môžete použiť vyvýšené spony s dlhými okrúhlymi otvormi.

3.3.2 Koberec
Hrúbka koberca je zvyčajne medzi 10 ~ 60 mm, čo môže výrazne znížiť hluk a vibrácie z podvozku. Koberec je inštalovaný oproti káblovému zväzku a zvukotesnej vložke. Koberec je usporiadaný na vrchu zväzku drôtov, Ako je znázornené na obrázku 5 (azúrová časť je koberec). Preto, káblový zväzok pod kobercom by sa mal snažiť vyhnúť používaniu vyvýšených spôn a nestláčať hrúbku penovej bavlny v koberci. Ak sa niektorý káblový zväzok vetví, ako sú vetvy káblových zväzkov sedadiel, potrebné prejsť cez koberec na pripojenie k elektrickým zariadeniam, sú potrebné otvory na koberce. Všeobecne, veľkosť otvoru je o 10 mm väčšia ako priemer vetvy káblového zväzku. Súčasne, vezmite stred otvoru ako počiatok a otvorte priečnu drážku. Dĺžka drážky je o 20 mm dlhšia ako uhlopriečka maximálneho plášťa, ktorý môže byť preniknutý, aby sa uľahčil prechod plášťa a zabránilo sa otvoreniu väčších otvorov, ktoré ovplyvnia zvukovú izoláciu koberca.

04 Záver
Automobil je zostavený z viac ako 20,000 časti, a NVH auta je komplexná problematika, ktorá sa týka takmer každej časti auta. Hluk generovaný káblovým zväzkom, známe ako „plavidlo auta“, je často najpriamejšia v priestore pre cestujúcich. Preto, pri navrhovaní káblového zväzku, mali by sme sa zamerať na hluk a abnormálny hluk, ktorý môže byť spôsobený usporiadaním káblových zväzkov, aby sme predišli vibráciám a abnormálnemu hluku počas jazdy v dôsledku neprimeraného usporiadania káblových zväzkov. To zase ovplyvňuje zážitok z jazdy auta.