Design av lågspänningskabelstammar & Lösningar

Tekniska specifikationer för design och lösningar för lågspänningsledningar

Jag. Kärndesignprinciper och nyckelteknologier
‌3D-modellering och dynamisk simulering‌
CATIA, UG och annan 3D-mjukvara används för att simulera selelayout, dynamiskt verifiera risken för interferens med omgivande komponenter, optimera grenvägar och fixpunktsfördelning, och uppnå en simuleringsnoggrannhet på mer än 80 %‌.

Kombinerat med fordonets funktionella zonindelning (såsom motorrum och hytten), rörliga delar och vassa områden bör undvikas när man planerar selens riktning för att minska risken för dynamiskt slitage‌.

‌Optimering av tråd- och terminalmatchning
Tråddiametern väljs baserat på belastningsströmmen och värmemotståndet, och kontaktytan efter krympning beräknas med “ledarens tvärsnittsarea × kompressionsförhållande” för att säkerställa elektrisk prestanda och mekanisk styrka‌.

Särskilda scenarier (som vattentätning och avskärmning) använd pläterade terminaler eller kontakter med isolerade krympningsstrukturer för att lösa problemet med elektrokemisk korrosion av koppar och aluminium‌.

Design och funktionella tillämpningar av lågspänningsledningar i Kina

‌Skydds- och fixeringsdesign
Det yttre skiktskyddet använder korrugerade rör och slitstarkt flätat nät, och hårda höljen placeras ovanpå känsliga områden som chassit för att förbättra slaghållfastheten‌. Det fasta spänneavståndet är ≤300 mm, och den självlåsande strukturen kombineras för att optimera den mekaniska fördelningen för att förhindra vibrationer och fall av.

2. Teknisk innovation och materialuppgradering
‌Strömförande trådteknik med aluminiumkärna‌
Att ersätta koppar med aluminium kan minska vikten på ett enskilt fordon med 10 kg. Efter storskalig marknadsföring, den årliga kopparförbrukningen kan minskas med 300,000 ton, och problemen med kopparbrist och koldioxidutsläpp kan lösas samtidigt. Genom ytbehandling och anslutningsprocessoptimering, kryp- och korrosionsproblemen med aluminium kan övervinnas.

Anpassa dig till kraven för 48V-arkitektur och stödja anslutningsscenarier med hög tillförlitlighet (som nya energiladdningskretsar).

‌Smart anslutningslösning‌
Hybridkontakten på lidar med integrerad GEMnet 10G differentialanslutning stöder dataöverföring med hög bandbredd för intelligent körning.

Kina tillverkare av lågspänningsledningar & leverantör

Miniatyriserat koaxialgränssnitt (MATE-AXE, TMF) möjliggör flexibel konfiguration av kameror, skärmar och antenner för att minska utrymmesbeläggningen.

3. Typiska fellägen och lösningar
‌Dynamiskt interferensslitage‌ Optimera ledningsnätets väg för att undvika rörliga delar, och lägg till bälg eller flätat nätskydd;
‌Krossning av isoleringsskikt‌ Använd hård mantel eller justera avståndet mellan fasta punkter för att undvika att ledningsnätet passerar genom ett trångt utrymme;
‌Anslutningsvatteninträngning‌ Använd IP67 och högre vattentäta kontakter, försegla det terminala crimpområdet och lägg till vattentäta gummiringar;
‌Losstning av kabelnät‌ Använd självlåsande spännen för att optimera den mekaniska fördelningen av fixpunkter (såsom dubbelskiktsfixering i upphängningens övergångssektion);

4. Testverifiering och kostnadskontroll
Prestandatest
DV-test: simulera extrema arbetsförhållanden som vibrationer och vattentätning för att verifiera tillförlitligheten hos ledningsnätet‌.
‌Utdragskraftstest: Bindningsstyrkan mellan terminalen och tråden måste vara ≥0,40 mm förlängning (#18 AWG tråd)‌.

‌Kostnadsminskningsstrategi‌
Optimera trådlängden och förgreningspositionen genom digital 3D-modellering för att minska användningen av redundanta ledningar och kontakter (minskning med ca 15%)‌. Modulär design (såsom FFC platt flexibel kabel) minskar skräddarsydda utvecklingskostnader och anpassar sig till behoven hos smarta cockpits och domänkontroll.

V. Typiska tillämpningsfall
‌Smart ledningsnät i cockpit: Skärmad lågspänningsledning med MATE-AX koaxialkontakt för att minska störningen av högspänningssystem på ljud- och videosignaler.
‌Nytt kabelnät för energiladdning: Integrerad strömförande trådteknik av aluminiumkärna, laddningskrets viktminskning av 20%, värmeavledningseffektiviteten ökade med 30%.

Genom ovanstående design och teknisk innovation, lågspänningsledningar har uppfyllt de stränga kraven för nya energifordon när det gäller lättvikt, intelligens och tillförlitlighet, hjälpa biltillverkare att uppnå kostnadsminskningar, effektivitetsförbättringar och mål för hållbar utveckling.

NVH är förkortningen för Noise, Vibration, och Hårdhet. Det är en omfattande indikator för att mäta kvaliteten på biltillverkning. I den här artikeln, kabelnätsingenjörer analyserar huvudsakligen fordons NVH och kablageljud ur ett designperspektiv, kombinerat med faktisk erfarenhet av fordonssynkron utveckling.
Komforten för de åkande i bilen och styrkan och livslängden hos bildelar orsakade av vibrationer är alla inom ramen för NVH-forskningen.

Designspecifikation för lågspänningskabelstammar för fordon

Vikten av bilindustrin NVH
I stort sett, NVH:s prestanda avgör direkt fordonets komfortnivå under körning. Ju högre NVH-poäng, ju högre total komfortnivå har fordonet, och vice versa. Samtidigt, fordons NVH-frågor har alltid varit en av de mest oroande frågorna för stora biltillverkare och reservdelsleverantörer. Enligt statistik, om 1/3 av fordonsfelsproblem är relaterade till fordonets NVH-problem, och nästan 20% av forsknings- och utvecklingskostnaderna för stora biltillverkningsföretag spenderas på att lösa problem med NVH för fordon.2. Orsaker till onormalt ljud orsakat av ledningsnät

2.1 Reservmarginalen är för lång
2.1.1 För stor träningsmarginal
Rörelsemarginalen för de rörliga delarnas vajergrenar är relativt lång. När de relaterade elektriska komponenterna rör sig, ledningsnätets grenar är lätta att komma i kontakt med den omgivande miljön, orsakar onormalt ljud. Under faktisk användning, de rörelserelaterade delarna av bilen, som bilbarnstolar (vanligtvis framsätena), rattstång, handskfacket på instrumentbrädan, etc., kommer att flytta ofta. När du placerar ledningsnätet på de rörliga delarna, det är nödvändigt att öka rörelsemarginalen, som är, när komponenten rör sig, kabelnätet kan inte begränsa dess rörelse. Naturligtvis, ju längre motionsmarginalen, desto bättre. Vid design, kabelstammens bana för de rörliga delarna vid ytterlägena för varje rörelseriktning bör göras, och storleken på den längsta vägen bör användas som den preliminära storleken på detta trådnätssegment, och simulera sedan igen om den preliminära storleken kommer att störa omgivande tillbehör vid varje position. Om det finns störningar, du bör välja om kabelstammens fästpunkt eller förhandla med omgivande komponenter för att undvika dem. Om det inte finns några störningar efter verifiering, storleken på denna sektion är den rimliga designstorleken för kabelstammen, som visas i figuren 1.

2.1.2 Monteringsersättningen är för lång
Under bilproduktion och monteringsprocessen, om operationsutrymmet är otillräckligt, ett monteringsbidrag måste reserveras. Dock, om monteringsmarginalen är för lång, det kommer lätt att göra att kabelnätsgrenen stör den omgivande miljön, orsakar onormalt ljud. I produktionsverkstaden på huvudmotorfabriken, för att förbättra produktionseffektiviteten, vissa delar monteras vanligtvis separat offline och monteras sedan på den slutliga monteringslinjen, såsom ställföreträdande instrumentpanelen, främre stötfångare och bakre stötfångare, etc. Just nu, vi måste reservera en dockningsavgift i den tidiga designen för att underlätta montering av arbetare. För monteringstillägg för dessa Inline dockningar, ledningsnätsgrenen kräver i allmänhet 120~140 mm, som visas i den röda markeringen i figuren 2.

I monteringsprocessen av vissa elektriska komponenter, om de elektriska komponenterna fixeras först, kontakten vid ledningsnätets ände kommer inte att kunna monteras på grund av brist på manöverutrymme. Detta kräver att man drar ut kontakten vid ledningsnätets ände för att ansluta till den elektriska komponenten, trycker sedan tillbaka den, och slutligen fixering av den elektriska komponenten till dess ursprungliga position. Då kräver dessa ledningsnätsgrenar att vi reserverar ersättning för montering. För monteringsmarginalen för elektriska komponenter, ledningsnätets grenar behöver i allmänhet förlängas med 60~80 mm, som visas i den röda markeringen i figuren 3.

Så länge villkoren för montering är uppfyllda, desto kortare monteringsmarginal, desto mer kontrollerbar kommer kabelstammens riktning att vara, desto lägre är sannolikheten för kontakt med den omgivande miljön, och desto lägre är sannolikheten för onormalt ljud från ledningsnätets grenar. Dessutom, sammetstejp är att föredra för att täcka ledningsnätets grenar med monteringsmarginal, vilket kan minska onormalt ljud orsakat av störningar mellan ledningsnätet och den omgivande miljön.

2.2 Avståndet mellan fasta punkter är för långt
Avståndet mellan de två intilliggande fasta punkterna på kabelnätet är långt, som är benägen att skaka och onormalt ljud. Funktionen hos spännbandet på ledningsnätet är att fixera ledningsnätets grenar och begränsa deras riktning. Kostnadsminskningen för att ta bort ett spänne är minimal, men biverkningarna är väldigt uppenbara: den faktiska ledningsnätets grenriktning skiljer sig mycket från statusen i data. Därför, storleken på två intilliggande fasta punkter bör inte överstiga 200 mm. Om det inte finns någon interferenspunkt mellan kabelstammens gren och den omgivande miljön, och trådstammens grensegment är ett rakt segment, avståndet mellan de två fasta punkterna bör inte överstiga 300 mm. Dessutom, storleken från utloppspunkten eller fästpunkten för kabelstammens gren till änden av manteln bör inte överstiga 150 mm. När avståndet mellan de två fasta punkterna är för långt och avståndet till omgivningen är litet, när toleranserna har korrigerats under tillverkningen av kabelstammen, ledningsnätets grenar kommer att lossna eller förvrängas under själva monteringen, och det är lätt att störa den omgivande miljön. Onormalt ljud uppstår när bilen kör, vilket påverkar åkupplevelsen.

2.3 Orimligt urval av spännband
Om spännbandet är orimligt valt och utformat, den kan skaka eller falla av, orsakar onormalt ljud. Varje knytband har sin egen storlek och tjocklek för att passa monteringshålet. Inom sitt anpassningsområde, när huvudets införingskraft är ≤60N och extraktionskraften är ≥120N, fel på spännbandet kan undvikas. Om spännbandet misslyckas, inte bara kommer det att producera ljud när bilen kör, men det fasta ledningsnätet kommer också att skaka och komma i kontakt med den omgivande miljön, orsakar onormalt ljud.
I den tidiga designen av kabelnätet, vi bör prioritera användningen av vanliga runda midjeband, vilket inte bara kan minska designkostnaden, men begränsar också riktningen på kabelstammen. Försök att undvika att använda några specialformade spännen och förskjutna T-formade spännen för att förhindra att spännena skakar på grund av själva bilens vibrationer, vilket resulterar i onormalt ljud.

Minska fordonets NVH ur kabelstammens design
3.1 Brusreducering i själva ledningsnätet
Vid design, ta full hänsyn till eventuellt onormalt ljud som orsakas av själva ledningsnätet. Det onormala ljudet från själva ledningsnätet är det mest direkta till de åkande. Därför, vid design, vi måste simulera en rimlig rörelseprocess och monteringsprocess, välj en rimlig fästpunkt för kabelstammen, och välj ett lämpligt knytspänne. Dessutom, i områden där ledningsnätets grenar ligger nära insidan, det rekommenderas att linda in dem alla med sammetstejp för brusreducering.3.2 Brusreducering i plåt
Försök att undvika att öppna hål i brandväggsplåten och underkroppens plåt. När en bil kör, en del av bullret och vibrationerna kommer från chassit. Om fler hål öppnas i brandväggens plåt och underkroppens plåt för att fixera ledningsnätet, bilen kommer att orsaka större ljud och vibrationer när du kör i hög hastighet, öka NVH, och minska komforten i bilen. . Därför, stiftkort ska användas så mycket som möjligt för att fixera ledningsnätet på brandväggsplåten och underkroppens plåt. Under designen, plåtingenjören ombads att svetsa bultar med en diameter på 5 mm eller 6 mm för fixering av kablage. Om det finns några oundvikliga ledningsnät via hål, försök att öppna mindre hål. Storleken på öppningen är baserad på den största manteln som ska genomborras. Den vanliga öppningsstorleken är diagonalstorleken på den största manteln som ska perforeras, plus 6 mm som öppningens diameter. Som är, ett 3 mm mellanrum lämnas på båda sidor för att säkerställa att den största manteln kan passera genom plåthålet samtidigt som plåtöppningen minskas. Buller och vibrationer från chassit kan minimeras.

3.3 Ljudreducering med ljudisolerande bomull och mattor
Försök att undvika att komprimera tjockleken på isoleringsbomullen och minska öppningarna i mattan. Ljudisolerande bomull och mattor som hör till mjuka interiörer har funktionen av ljudisolering och ljudreducering. Ju tjockare tjocklek, desto bättre ljudisolerande effekt.

3.3.1 Ljudisolerande bomull
Tjockleken på ljudisolerande bomull är i allmänhet mellan 10 och 20 mm, och den är huvudsakligen anordnad i kupékåpan och vänster och höger bakhjulsskydd. Den spelar en viktig roll för ljudisoleringen av kupén. Eftersom den ljudisolerande bomullen är installerad nära kroppens plåt, och ledningsnätet är fäst på kroppens plåt, som visas i figuren 4 (den bruna delen är den ljudisolerande bomullen). Därför, tjockleken på den ljudisolerande bomullen som orsakar kontakt med ledningsnätet får inte vara för tjock, annars går det inte att fästa ledningsnätet på plåten. I områden där ljudisolerande bomull finns, Dubbkort bör föredras för att fixera vajerstammen. På det här sättet, den ljudisolerande bomullen behöver bara öppna små hål för att undvika dubbarna. Samtidigt, dubbarna bör också prioriteras till längre specifikationer, såsom dubbar med en höjd av 20 mm. På det här sättet, en tjocklek på 8~9 mm kan lämnas för den ljudisolerande bomullen, därigenom förbättras ljudisoleringseffekten av den ljudisolerande bomullen. Om svetsbultar inte finns tillgängliga i vissa delar av bilens kaross, du kan använda upphöjda spännen med långa runda hål för att uppnå samma effekt.

3.3.2 Matta
Tjockleken på mattan är vanligtvis mellan 10 ~ 60 mm, vilket avsevärt kan minska bullret och vibrationerna från chassit. Mattan monteras mitt emot ledningsnätet och den ljudisolerande batten. Mattan är anordnad ovanpå ledningsnätet, som visas i figuren 5 (den cyan delen är mattan). Därför, ledningsnätet under mattan ska försöka undvika att använda förhöjda spännen och komprimera inte tjockleken på skumbomullen i mattan. Om några ledningsnät grenar, t.ex. grenar från sätens ledningsnät, måste passera genom mattan för att ansluta till elektriska apparater, mattöppningar krävs. I allmänhet, storleken på öppningen är 10 mm större än diametern på kabelstammens gren. Samtidigt, ta mitten av hålet som utgångspunkt och öppna ett korsspår. Spårets längd är 20 mm längre än diagonallängden på den maximala manteln som kan penetreras för att underlätta manteln att passera och undvika att öppna större viahål som påverkar mattans ljudisolerande effekt.

04 Slutsats
En bil är sammansatt av mer än 20,000 delar, och bil NVH är en omfattande fråga som involverar nästan varje del av bilen. Ljudet som genereras av ledningsnätet, känd som "bilens fartyg", är ofta den mest direkta i kupén. Därför, vid design av ledningsnätet, vi bör fokusera på buller och onormalt buller som kan orsakas av ledningsnätsarrangemanget för att undvika vibrationer och onormalt ljud när bilen kör på grund av orimlig ledningsnätslayout. Detta påverkar i sin tur bilens körupplevelse.