English
العربية
bosanski jezik
Български
Català
粤语
中文(漢字)
Hrvatski
Čeština
Dansk
Nederlands
Eesti keel
Suomi
Français
Deutsch
Ελληνικά
עברית
Magyar
Italiano
日本語
한국어
Latviešu valoda
Bahasa Melayu
Norsk
پارسی
Polski
Português
Română
Русский
Cрпски језик
Slovenčina
Slovenščina
Español
Svenska
தமிழ்
ภาษาไทย
Tiếng Việt
Yêu cầu bố trí của dây dẫn điện cao thế EV HV, bao gồm cả vị trí, cố định và kích thước, liên quan đến cấu trúc của cáp, nhưng chủ yếu là cách bố trí, có thể hữu ích cho phần ứng dụng. Cấu trúc của cáp cao thế được mô tả chi tiết, bao gồm cả dây dẫn, lớp che chắn, lớp cách nhiệt, vân vân., nên trả lời trực tiếp câu hỏi thành phần. Phần ứng dụng đề cập đến việc truyền tải điện năng từ ắc quy tới động cơ, biến tần, vân vân., cũng như truyền tín hiệu, điều đó cũng rất quan trọng.
Thiết bị kết nối điện áp cao, trong đó đề cập đến cấp điện áp của cáp cao thế, loại được che chắn và không được che chắn, và sự khác biệt giữa lõi đơn và đa lõi, đó là tất cả các chi tiết sáng tác. Khía cạnh ứng dụng đề cập đến việc truyền tải điện năng giữa các thiết bị điện, chẳng hạn như động cơ truyền động chính, hệ thống điều hòa không khí, vân vân., cần kết hợp với những nội dung này. Thành phần của bộ dây điện cao áp được mô tả ngắn gọn, bao gồm cả đầu nối, thiết bị đầu cuối, dây điện, vân vân., có thể bổ sung thông tin của các thành phần.
Linh kiện điện áp cao, trong đó đề cập rằng cáp điện áp cao kết nối các bộ pin, bộ sạc và các thành phần khác, nhấn mạnh đến khả năng cách điện và chịu được điện áp, và phần ứng dụng này cần được trích dẫn. Bộ dây nối giữa cổng sạc nhanh và hộp cao áp sử dụng cáp cao thế, và phần này của kịch bản ứng dụng cũng cần được xem xét.
Cấu tạo và ứng dụng của cáp nối EV HV
Các thành phần của cáp kết nối EV HV phải bao gồm vật liệu dây dẫn (đồng hoặc nhôm), lớp bảo vệ dây dẫn, lớp cách nhiệt, lớp che chắn cách nhiệt, lớp bảo vệ kim loại, và vỏ bảo vệ. Các khía cạnh ứng dụng liên quan đến truyền tải điện (pin vào động cơ, biến tần, vân vân.), hệ thống sạc (sạc nhanh/sạc chậm), hệ thống phụ trợ (điều hòa không khí, Máy sưởi PTC), thiết kế EMC, vân vân.
1. Cấu tạo của cáp nối cao thế dùng cho xe điện
Cáp cao thế là thành phần cốt lõi truyền tải năng lượng điện trên xe điện. Thiết kế cấu trúc của chúng phải đáp ứng các yêu cầu về điện áp cao, khả năng tương thích dòng điện và điện từ cao. Chúng chủ yếu bao gồm các cấp độ sau:
Dây dẫn
Đồng (độ dẫn tuyệt vời) hoặc nhôm (nhẹ và chi phí thấp) được sử dụng làm vật liệu cốt lõi, chịu trách nhiệm truyền tải hiện tại.
Lớp bảo vệ dây dẫn
Bọc dây dẫn để phân bố điện trường đồng đều và ngăn ngừa phóng điện một phần.
Lớp cách nhiệt
Vật liệu cao áp (chẳng hạn như polyetylen liên kết ngang) được sử dụng để bảo vệ cách điện nhằm tránh rò rỉ hoặc đoản mạch.
Lớp che chắn cách nhiệt
Tối ưu hóa hơn nữa sự phân bố điện trường và giảm thiệt hại do ứng suất điện đối với cáp.
Lớp bảo vệ kim loại
Được làm bằng dây đồng hoặc lá nhôm, nó ngăn chặn nhiễu điện từ (Emi) và cải thiện khả năng tương thích điện từ (EMC).
Vỏ bảo vệ
Cấu trúc bảo vệ bên ngoài có đặc tính chống mài mòn, chịu nhiệt độ cao, chống ăn mòn, vân vân., và phù hợp với điều kiện làm việc phức tạp.
Loại thiết kế đặc biệt:
Cáp được bảo vệ: Giảm nhiễu điện từ thông qua lớp che chắn kim loại, phù hợp với những cảnh có yêu cầu EMC cao.
Cáp không được che chắn: Được sử dụng trong môi trường ít nhiễu, chi phí thấp hơn.
Cáp đơn lõi/đa lõi: Cáp lõi đơn thích hợp cho việc truyền tải dòng điện cao (chẳng hạn như cung cấp năng lượng động cơ), và cáp đa lõi được sử dụng để truyền tín hiệu tổng hợp.
2. Ứng dụng cáp kết nối cao thế cho xe điện
Cáp cao thế dùng để truyền tải điện và điều khiển tín hiệu trong hệ thống điện cao thế của toàn bộ ô tô. Các kịch bản ứng dụng chính bao gồm:
Truyền tải điện hệ thống điện
Kết nối pin điện với động cơ truyền động, biến tần, Bộ chuyển đổi DC/DC và các bộ phận khác để truyền tải DC hoặc AC điện áp cao 200-1500V.
Phải đáp ứng yêu cầu về mật độ dòng điện cao (chẳng hạn như sự sắp xếp đối xứng của đường dây ba pha của động cơ).
Hệ thống sạc
Giao diện sạc nhanh: Kết nối cổng sạc nhanh với hộp phân phối điện cao thế (PDU) để hỗ trợ sạc DC công suất cao.
Giao diện sạc chậm: Kết nối bộ sạc trên bo mạch (OBC) với bộ pin để truyền AC.
Hệ thống phụ trợ cao thế
Cung cấp điện cho máy nén điều hòa, Máy sưởi PTC, hệ thống lái/phanh điện, vân vân.
Tối ưu hóa khả năng tương thích điện từ
Cáp được che chắn được sử dụng trong các đường dẫn chính (chẳng hạn như pin cho dòng động cơ) để giảm tác động của nhiễu điện từ lên các thiết bị điện tử khác.
3. Yêu cầu kỹ thuật điển hình
Mức điện áp: AC 600V/DC 900V hoặc AC 1000V/DC 1500V, phù hợp theo yêu cầu thành phần, pin năng lượng, động cơ truyền động, vân vân.
Khoảng cách cố định: 300mm khi diện tích mặt cắt ngang lớn hơn 16 mm²; 200mm khi 16 mm2, tránh treo hoặc uốn cong quá mức, sửa chữa và bố trí dây điện
Khoảng cách an toàn: Khoảng cách với các bộ phận cố định là ≥10mm, tránh va chạm khu vực biến dạng (chẳng hạn như dầm chống va chạm, cửa xe)
Bộ dây điện truyền thống của xe năng lượng mới bao gồm dây điện và máng dây nhựa. Vì rương nhựa có khả năng tản nhiệt kém, bó dây điện cao thế yêu cầu dây có kích thước lớn hơn để giảm tác động của nhiệt. Ngoài ra, việc thay đổi và phát triển thiết kế khuôn bảo vệ máng dây mới rất tốn kém và chu kỳ sản xuất dài. Vì vậy, chúng tôi đã thấy giải pháp khai thác dây điện che chắn ống, tiêu biểu trong số đó là bộ dây cao thế Sumitomo.
Với sự phát triển nhanh chóng của các phương tiện sử dụng năng lượng mới trong những năm gần đây. Các thành phần điện cao áp của nó, chẳng hạn như động cơ, biến tần và pin điện áp cao, cũng không ngừng được phát triển và cải tiến. Các dây dẫn điện cao thế kết nối chúng cũng không ngừng phát triển và cải tiến. Xe đang rất cần dây điện cao thế để giảm chi phí, trọng lượng và không gian bố trí.
Nhân vật 1 hiển thị tiến trình sản xuất hàng loạt các sản phẩm dây điện cao thế. TRONG 1999, công ty chúng tôi bắt đầu sản xuất quy mô lớn các sản phẩm bộ dây điện cao thế cho Honda INSIGHT. Sự phát triển toàn diện đầu tiên của các bộ phận dây điện cao áp, chẳng hạn như dây, thiết bị đầu cuối và kết nối, bắt đầu vào 2001 cho xe hybrid Toyota ESTIMA. Về mặt thiết bị đầu cuối, hai loại đầu nối dạng bu-lông đúc và dạng phích cắm đã được phát triển dựa trên yêu cầu kỹ thuật của giao diện kết nối. Che chắn điện từ bắt đầu bằng cáp được che chắn riêng lẻ, sau đó giới thiệu tấm chắn dây bện tích hợp cho Toyota Prius ở 2003, và giới thiệu công nghệ chắn ống đầu tiên cho Honda CIVICHYBRID tại 2005. Yêu cầu nhiệt độ tối đa đối với dây dẫn điện cao thế cũng đã thay đổi từ 120°C ban đầu thành 150°C..
Nhân vật 2 cho thấy ứng dụng của các sản phẩm bộ dây điện cao thế trong các mẫu HEV. Ở bên phải, cụm dây điện được hiển thị, được cố định bằng máng dây. Ở góc dưới bên trái là dây nối động cơ. Các thiết bị đầu cuối được bắt vít và che chắn tổng thể.
Để ngăn chặn dây điện cao thế gây nhiễu cho dây điện hạ áp, radio, vân vân., che chắn điện từ đặc biệt quan trọng đối với hệ thống dây điện cao áp. Ngoài ra, hầu hết các dây dẫn điện cao thế của các phương tiện sử dụng năng lượng mới đều được định tuyến trên khung xe, và hiệu suất bảo vệ cơ học cũng đặc biệt quan trọng đối với dây dẫn điện cao áp.
Phía bên trái của hình 3 hiển thị dây điện cao thế được bảo vệ riêng. Mỗi dây được bọc bằng một tấm chắn bện bằng đồng, với sơ đồ che chắn tổng thể ở bên phải. Không có tấm chắn bện riêng bên ngoài cáp, nhưng che chắn tổng thể ở bên ngoài nhiều dây cáp điện áp cao. các 2003 Toyota Prius đã sử dụng thiết kế bộ dây điện cao thế được che chắn tổng thể để đơn giản hóa cấu trúc bộ dây và giảm số lượng các bộ phận cần thiết, do đó giảm chi phí của toàn bộ hệ thống khai thác dây điện cao thế. Nhân vật 4 cho thấy việc sử dụng ống bọc bảo vệ và máng dây đúc phun ở bên ngoài của hai phương án thiết kế để bảo vệ cơ học.
Những nhược điểm của sơ đồ thiết kế dây điện cao thế ở trên như sau::
1. Độ dẫn nhiệt thấp: do độ dẫn nhiệt thấp do ống bảo vệ và máng dây đúc phun, độ dẫn nhiệt dọc trục của dây nịt thấp;
2. Kết quả của sự truyền nhiệt thấp này, kích thước của dây tăng lên, dẫn đến tăng trọng lượng và giá thành của bộ dây điện cao thế;
3. Cấu trúc bảo vệ cơ khí (máng dây): Nếu cách bố trí của bộ dây điện cao áp thay đổi, hình dạng và kết cấu của máng dây cũng cần phải thay đổi, làm tăng chi phí và kéo dài chu kỳ phát triển.
Để khắc phục những nhược điểm này, YAXUN đã phát triển bộ dây điện cao thế được che chắn bằng hình ống, lắp đặt các dây điện cao thế không được che chắn vào các ống hợp kim nhôm. Ống thép hợp kim nhôm kết hợp hiệu quả giữa che chắn điện từ và bảo vệ cơ học, như trong hình 5.
So với các giải pháp che chắn riêng lẻ và che chắn tổng thể đã đề cập trước đó bằng cách sử dụng ống bọc bảo vệ và ống dẫn dây đúc phun, nó có những ưu điểm sau:
1. Khả năng truyền nhiệt cao của vật liệu hợp kim nhôm có thể làm giảm thông số kỹ thuật dây dẫn của dây nịt;
2. Giảm trọng lượng của toàn bộ hệ thống dây điện cao thế;
3. Việc bố trí, lắp đặt các dây dẫn điện cao thế dễ dàng và linh hoạt hơn.
Giải pháp này đã được sử dụng trên Honda INSIGHT (2009), CR-Z và Fit lai (2010), và FREED Hybrid (2011).
Thông qua các thí nghiệm, so sánh khả năng tản nhiệt của bộ dây điện cao thế được bảo vệ bằng ống hợp kim nhôm và bộ dây được bảo vệ bằng ống nhựa polypropylen tiêu chuẩn. Thực nghiệm cho thấy ống hợp kim nhôm có khả năng tản nhiệt tốt hơn ống nhựa polypropylene tiêu chuẩn.
Thiết lập thử nghiệm được hiển thị trong Hình 6. Cả hai bộ phận đều được đặt phía trên hệ thống sưởi ấm tạo ra nhiệt độ cao khoảng 350°C. Nhân vật 7 hiển thị các phép đo nhiệt độ bề mặt đo được. Ống hợp kim nhôm có tính dẫn nhiệt tốt và hiệu suất truyền nhiệt dọc trục của chúng tốt hơn nhiều so với các tấm bảo vệ bằng nhựa.
Hiệu suất tản nhiệt tuyệt vời này có thể làm giảm các thông số kỹ thuật của dây dẫn của cáp điện áp cao và giảm mức độ chịu nhiệt của cáp. Hai khía cạnh này có thể giảm chi phí cáp điện áp cao một cách hiệu quả.
Ngoài ra, do thiết kế này, cáp cao thế được thay đổi từ cáp có vỏ bọc thành cáp không có vỏ bọc, loại bỏ sự cần thiết của vỏ cáp bên ngoài và ống bảo vệ đúc phun, và trọng lượng có thể giảm đi khoảng 18%. Khi cáp cao thế được thay đổi từ cáp có vỏ bọc sang cáp không có vỏ bọc, việc thiết kế các đầu nối cao áp trở nên đơn giản hơn.
Vì ống thép hợp kim nhôm có khả năng định hình tốt, bộ dây điện cao thế sử dụng ống thép hợp kim nhôm thuận lợi hơn cho việc lắp đặt trong quá trình sản xuất.
Bộ dây điện cao thế sử dụng ống thép hợp kim nhôm có độ cứng tốt, không bị võng, và khoảng cách giữa các điểm cố định của nó có thể được đặt xa hơn. Do tính linh hoạt cao, khó đảm bảo khoảng sáng gầm của bộ dây điện cao thế truyền thống khi đặt trên khung xe.
Khi thay đổi thiết kế của bộ dây điện cao áp sử dụng ống dẫn dây đúc phun, khuôn cần được mở lại hoặc khuôn cần được sửa đổi. Việc sử dụng ống thép hợp kim nhôm chỉ cần uốn, giúp rút ngắn đáng kể chu kỳ phát triển của dây điện cao thế.
Một hiệu suất quan trọng nhất khác là hiệu suất che chắn điện từ. Nhân vật 16 Phương pháp thử nghiệm hiệu suất che chắn điện từ.
Đánh giá từ kết quả kiểm tra, bộ dây điện cao áp cáp được bảo vệ riêng 0,8 MHz có hiệu suất che chắn tốt hơn. Cao hơn 0,8 MHz, bộ dây điện cao thế sử dụng ống hợp kim nhôm có hiệu suất che chắn điện từ tốt hơn.
Vì ống thép hợp kim nhôm được sử dụng và bố trí dưới gầm xe, kiểm tra hiệu suất chống ăn mòn là cần thiết. Nhân vật 18 cho thấy đường ống sau khi thử nghiệm tác động của sỏi và cụm dây điện sau khi thử nghiệm phun muối đáp ứng các yêu cầu của thử nghiệm phun muối.
bản tóm tắt: Cáp cao áp xe điện đạt được khả năng truyền tải điện an toàn và hiệu quả thông qua cấu trúc nhiều lớp, và các ứng dụng của chúng bao gồm quyền lực, hệ thống sạc và phụ trợ. Việc lựa chọn của họ cần xem xét toàn diện các mức điện áp, Yêu cầu về khả năng tương thích điện từ và bảo vệ cơ học để đảm bảo độ tin cậy và an toàn của hệ thống điện áp cao của xe.
