Zloženie a aplikácia káblových káblov EV HV

Požiadavky na usporiadanie vysokorýchlostných káblových zväzkov EV HV, vrátane pozície, fixácia a veľkosť, zahŕňa štruktúru kábla, Ale hlavne rozloženie, čo môže byť užitočné pre časť žiadosti. Štruktúra vysokonapäťového kábla je podrobne opísaná, vrátane vodičov, tieniace vrstvy, izolačné vrstvy, atď., ktoré by mali priamo odpovedať na otázku zloženia. Aplikačná časť uvádza prenos napájania z batérie na motor, menič, atď., ako aj prenos signálu, čo je tiež kritické.

Pripojovacie zariadenie s vysokým napätím, ktorá uvádza úroveň napätia vysokorýchlostných káblov, tienené a netienené typy, a rozdiel medzi jednotónom a viacjadrovým, ktoré sú všetky podrobnosti o kompozícii. Aspekt aplikácie uvádza prenos energie medzi elektrickými zariadeniami, napríklad hlavný hnací motor, klimatizačný systém, atď., ktoré je potrebné kombinovať s týmto obsahom. Krátko je opísaná zloženie káblového zväzku s vysokým napätím, vrátane konektorov, terminály, drôty, atď., ktoré môžu doplniť informácie o komponentoch.

Komponenty, ktoré uvádza, že vysokonapäťové káble pripájajú batériové balíčky, nabíjačky a ďalšie komponenty, zdôrazňuje izoláciu a odoláva napätiu, A táto časť aplikácie je potrebné uviesť. Vedný zväzok medzi rýchlym nabíjacím portom a vysokonapäťovým boxom využíva vysokonapäťové káble, a táto časť scenára aplikácie by sa mala zvážiť aj.

Zloženie a aplikácia káblových káblov EV HV

Komponenty spojovacích káblov EV HV by mali obsahovať vodičský materiál (medený alebo hliník), vrstva vodiča, izolačná vrstva, insulation shielding layer, metal shielding layer, and protective cover. The application aspects involve power transmission (battery to motor, menič, atď.), charging system (fast charging/slow charging), auxiliary system (air conditioning, PTC heater), EMC design, tam.

1. Composition of high-voltage connecting cables for electric vehicles
High-voltage cables are the core components of electric energy transmission in electric vehicles. Their structural design must meet the requirements of high voltage, high current and electromagnetic compatibility. They mainly include the following levels:

‌Conductor‌
Meď (excellent conductivity) or aluminum (lightweight and low cost) is used as the core material, responsible for current transmission‌.
‌Conductor shielding layer‌
Wrap the conductor for uniform electric field distribution and prevent partial discharge‌.
‌Inizulačná vrstva‌
Výškové materiály (ako napríklad zosieťovaný polyetylén) sa používajú na zabezpečenie ochrany elektrickej izolácie, aby sa zabránilo úniku alebo skratu‌.
‌Insulation Shielding vrstva‌
Ďalej optimalizuje distribúciu elektrického poľa a znižuje poškodenie elektrického napätia na kábel‌.
‌ Memetal Shielding vrstva‌
Vyrobené z medi alebo hliníkovej fólie, potláča elektromagnetické rušenie (Emi) a zlepšuje elektromagnetickú kompatibilitu (EMC)‌.
‌ chránený obal‌
Vonkajšia ochranná štruktúra má charakteristiky odolnosti proti opotrebeniu, vysoká teplota, odpor, atď., a je vhodný pre zložité pracovné podmienky‌.

‌ Špeciálny typ dizajnu‌:
‌ Štiepený kábel‌: Znížte elektromagnetické rušenie cez vrstvu kovovej tienenia, Vhodné pre scény s vysokými požiadavkami EMC‌.
‌Nshielded Cable‌: Používa sa v prostrediach s nízkou interferenciou, nižšie náklady‌.
‌ Single-Core/viacjadrový kábel‌: Jedno-jadrový kábel je vhodný pre prevodovku s vysokým prúdom (napríklad napájanie motora), a viacjadrový kábel sa používa na prenos viacerých signálov.

2. Aplikácia vysokorýchlostných spojovacích káblov pre elektrické vozidlá
Káble s vysokým napätím sa používajú na prenos energie a riadenie signálu v systéme vysokonapäťového systému celého vozidla. Medzi hlavné scenáre aplikácie patrí:

‌ Power System Power Prenos‌
Pripojte elektrickú batériu s motorom hnacieho motora, menič, Prevodník DC/DC a ďalšie komponenty na prenos vysokonapäťového DC alebo AC 200-1500V.

Musia byť splnené požiadavky na vysokú hustotu prúdu (ako je symetrické usporiadanie trojfázovej línie motora).

Systém nabíjania‌
‌ rýchle nabíjacie rozhranie‌: Pripojte port s rýchlym nabíjaním s vysokorovnatým distribučným boxom napájania (PDU) na podporu vysokorýchlostného nabíjania DC.

‌SLOW nabíjacie rozhranie‌: Pripojte palubnú nabíjačku (Prípravok) s batériou na prenos AC.

‌ vysoký napätie pomocný systém‌
Poskytnite energiu pre klimatizačné kompresory, Ohrievače PTC, elektrické riadiace/brzdové systémy, tam.

‌Elektromagnetická optimalizácia kompatibility‌
Tienené káble sa používajú v kľúčových cestách (napríklad batéria na vedenia motora) na zníženie vplyvu elektromagnetického rušenia na iné elektronické vybavenie.

3. Typické technické požiadavky
Úroveň odpočítania‌: AC 600 V/DC 900V alebo AC 1000V/DC 1500V, zodpovedanie podľa požiadaviek komponentov, batéria, hnací motor, tam.
‌Fixované rozstupy‌: ≤ 300 mm, keď je oblasť prierezu väčšia ako 16 mm²; ≤ 200 mm, keď ≤16 mm², Vyhýbajte sa zaveseniu alebo nadmernému ohýbaniu, Upevnenie a rozloženie káblového zväzku
‌ Rozstup bezpečnosti‌: Medzera so stacionárnymi časťami je ≥ 10 mm, vyhnúť sa oblastiam deformácie kolízie (ako sú protichodné lúče, dvere auta)‌

Tradičné vodiče s novými energetickými vozidlami sa skladajú z drôtov a plastových drôtových žľabov. Pretože plastový kmeň má zlý rozptyl tepla, Vysoko napäté zväzky drôtov vyžadujú väčšie vodiče s rozchodom na zníženie nárazu tepla. Navyše, Zmena a vývoj nového dizajnu foriem na ochranu drôtov je nákladná a výrobný cyklus je dlhý. Videli sme teda roztok zväzku drôtov na tienenie trubice, ktorého zástupcom je Sumitomo vysokovýkonný zväzok drôtu.
S rýchlym rozvojom nových energetických vozidiel v posledných rokoch. Jeho vysokorýchlostné elektrické komponenty, ako sú motory, meniče a vysokonapäťové batérie, sú tiež neustále vyvíjané a vylepšené. Vysoké napätia káblových zväzkov, ktoré ich spájajú, sa neustále vyvíjajú a zlepšujú. Vozidlo naliehavo potrebuje vysokonapäťové káblové zväzky na zníženie nákladov, váha a rozloženie.

Značka 1 zobrazuje časovú os pre hromadnú výrobu výrobkov vysokorýchlostných vodičov. V 1999, Naša spoločnosť začala rozsiahlu výrobu vysokorýchlostných výrobkov káblov pre Honda Insight. Prvý komplexný vývoj častí vysokorýchlostných káblových zväzkov, napríklad drôty, terminály a konektory, začal 2001 pre hybridné vozidlo Toyota odhada. Pokiaľ ide o terminály, Na základe technických požiadaviek rozhrania pripojenia boli vyvinuté dva typy formovaných konektorov typu skrutky a konektorov typu plug. Elektromagnetické tienenie začalo individuálne tienené káble, potom zaviedol integrálne opletené drôtené kázanie tienenia pre Toyota Prius v 2003, a predstavil prvú technológiu tienenia trubice pre Honda Civichybrid v 2005. Požiadavka maximálnej teploty pre vysokonapäťové vodiče sa tiež zmenila z pôvodného 120 ° C na 150 ° C.

Značka 2 zobrazuje aplikáciu vysokorýchlostných výrobkov káblov v modeloch HEV. Vpravo, Zobrazí sa zostava káblového zväzku, zabezpečené pomocou drôtových žľabov. V ľavom dolnom rohu je zväzok káblov motora. Terminály sú celkovo skrutkované a chránené.

Aby sa zabránilo tomu, aby vysokonapäťové káblové zväzky spôsobili interferenciu do káblových zväzkov s nízkym napätím, rádiá, atď., Elektromagnetické tienenie je obzvlášť dôležité pre vysokonapäťové káblové zväzky. Navyše, Väčšina vysokorýchlostných káblových zväzkov nových energetických vozidiel je smerovaná na podvozok, Výkon mechanickej ochrany je tiež obzvlášť dôležitý pre vysokonapäťové káblové zväzky.
Ľavá strana postavy 3 ukazuje individuálne tienené vysokonapäťové drôtové zväzok. Každý drôt je pokrytý medeným opleteným štítom, s celkovou schémou tienenia vpravo. Pred káblom nie je žiaden samostatný opletený štít, ale celkové tienenie na vonkajšej strane viacerých vysokopolýchačných káblov. Ten 2003 Toyota Prius použil celkovo tienenú konštrukciu vysokonapäťového zväzku drôtov na zjednodušenie štruktúry zväzku drôtu a na zníženie počtu potrebných komponentov, čím sa znižuje náklady na celkový systém postrojov s vysokým napätím. Značka 4 ukazuje použitie ochranných rukávov a vstrekovaných lisovaných drôtov na vonkajšej strane dvoch možností konštrukcie pre mechanickú ochranu.

Nevýhody vyššie uvedenej schémy návrhu káblov vysokého napätia sú nasledujúce:
1. Nízka tepelná vodivosť: Kvôli nízkej tepelnej vodivosti spôsobenej ochrannými rukávmi a vstreknutými drôtenými žľabmi, axiálna tepelná vodivosť vodiča je nízka;
2. V dôsledku tohto nízkeho prenosu tepla, Veľkosť vodičov sa zvyšuje, čo vedie k zvýšeniu hmotnosti a nákladov na postroj s vysokým napätím;
3. Konštrukcia mechanickej ochrany (drôt): Ak sa zmení usporiadanie vysokonapäťového káblového zväzku, Je potrebné zmeniť aj tvar a štruktúru drôtového žľabu, čo zvyšuje náklady a predlžuje vývojový cyklus.
S cieľom odstrániť tieto nedostatky, YAXUN vyvinul rúrkový tienený vysokonapäťový zväzok drôtu, ktoré inštalujú netienené vysokorýchlostné vodiče do hliníkových trubíc zliatiny. Oceľové potrubie z hliníka účinne kombinuje elektromagnetické tienenie a mechanickú ochranu, Ako je znázornené na obrázku 5.

V porovnaní s vyššie uvedenými roztokmi individuálneho tienenia a celkového tienenia pomocou ochranných rukávov a vstrekovaných formovaných drôtových kanálikov, Má nasledujúce výhody:
1. Vysoký prenos materiálov z zliatiny hliníka môže znížiť špecifikácie vodiča káblového zväzku;
2. Znížte hmotnosť celkového systému káblov vysokého napätia;
3. Usporiadanie a inštalácia vysokorýchlostných káblových zväzkov je ľahšia a flexibilnejšia.
Toto riešenie sa použilo v Honda Insight (2009), CR-Z a fit hybrid (2010), a oslobodený hybridný (2011).
Prostredníctvom experimentov, Porovnali sa schopnosti rozptyľovania tepla vysokorýchlostných drôtových zväzkov chránených zliatinami hliníkových zliat. Pokusy ukázali, že potrubia zliatiny hliníka majú lepšie schopnosti rozptyľovania tepla ako štandardné plastové potrubia polypropylénu.
Nastavenie testu je znázornené na obrázku 6. Obe komponenty sú umiestnené na vrchu vykurovacieho systému, ktorý vytvára vysoké teploty približne 350 ° C. Značka 7 zobrazuje namerané merania povrchovej teploty. Hliníkové trubice zliatiny majú dobrú tepelnú vodivosť a ich axiálny prenos tepla je oveľa lepší ako plastové chrániče.

Tento vynikajúci výkon rozptylu tepla môže znížiť špecifikácie vodičov vysokorýchlostných káblov a znížiť úroveň teplotného odporu káblov. Tieto dva aspekty môžu účinne znížiť náklady na káble s vysokým napätím.
Navyše, Kvôli tomuto dizajnu, Kábel vysokého napätia sa mení z tieneného kábla na netienený kábel, eliminovanie potreby vonkajšieho plášťa a vstrekovania, a hmotnosť sa dá znížiť o približne 18%. Pretože káble s vysokým napätím sa menia z tienených káblov na netienené káble, Dizajn vysokorýchlostných konektorov sa stáva jednoduchším.

Pretože oceľové rúry z hliníka majú dobrú formovateľnosť, Vysoko napäté drôtové zväzky využívajúce oceľové potrubia z hliníkovej zliatiny sú viac lákané na inštaláciu počas výroby.

Vysoko napätý drôtový zväzok s použitím oceľového potrubia z hliníka má dobrú tuhosť a neprekvapuje sa, a vzdialenosť medzi jeho pevnými bodmi je možné nastaviť ďalej. Vďaka svojej vysokej flexibilite, Je ťažké zabezpečiť, aby sa pri umiestnení na podvozok položili tradičné vysokonapäťové vodiče..

Keď sa zmení konštrukcia vysokonapäťových vodičov s použitím vstrekovaných vodičov, Forma je potrebné znovu otvoriť alebo je potrebné upraviť pleseň. Použitie hliníkových zliatinových oceľových potrubí vyžaduje iba ohýbanie, čo výrazne skracuje vývojový cyklus vysokorýchlostných vodičov.

Ďalším najdôležitejším výkonom je výkon elektromagnetického tienenia. Značka 16 Testovacia metóda pre výkon elektromagnetického tienenia.

Podľa výsledkov testov, 0,8 MHz individuálne tienený kábel vysokonapäťového zväzku má lepší tieniaci výkon. Vyššie ako 0,8 MHz, Vysoko napäté drôtové zväzky s použitím potrubí zliatiny hliníkovej zliatiny majú lepší výkon elektromagnetického tienenia.

Pretože hliníkové zliatinové oceľové rúry sa používajú a usporiadajú pod podvozkom vozidla, Testovanie výkonnosti proti korózii je nevyhnutné. Značka 18 ukazuje, že potrubie po teste nárazu štrku a zostavy káblového zväzku po teste soľného spreja spĺňajú požiadavky testu soľného spreja.

‌Summary‌: Káble s vysokým napätím elektrického vozidla dosahujú bezpečnú a efektívnu prenos energie prostredníctvom viacvrstvovej štruktúry, a ich aplikácie pokrývajú napájanie, nabíjanie a pomocné systémy. Ich výber musí komplexne zvážiť úroveň napätia, Požiadavky na elektromagnetickú kompatibilitu a mechanickú ochranu, aby sa zabezpečila spoľahlivosť a bezpečnosť vysokonapäťového systému vozidla‌‌.