電動(dòng)汽車行業(yè)對(duì)高壓電纜的要求

    近幾年，國(guó)家出臺(tái)了很多有利于電動(dòng)行業(yè)發(fā)展的政策，民眾綠色出行的愿望也在增加，電動(dòng)汽車行業(yè)發(fā)展很快。各大汽車公司都推出了自己的電動(dòng)汽車。電動(dòng)汽車的發(fā)展帶動(dòng)了配套行業(yè)的發(fā)展。電動(dòng)汽車設(shè)計(jì)對(duì)高壓電纜和系統(tǒng)組件提出了新的挑戰(zhàn)，現(xiàn)有的解決方案不能幾乎滿足要求，具體要求分析如下：

 

    1. 溫度

    高電流傳輸?shù)慕Y(jié)果導(dǎo)致高功耗和組件的加熱。因此高壓電纜設(shè)計(jì)為承受較高的溫度。目前可以看出對(duì)溫度要求有進(jìn)一步增加的趨勢(shì)。相比之下，目前的車輛通常使用電纜的額定溫度到105℃就足夠了，只要是電纜不是用在發(fā)動(dòng)機(jī)艙或其它耐較高的溫度的區(qū)域。電動(dòng)汽車高壓電纜通常要高于這個(gè)溫度，如125℃或150℃。電動(dòng)汽車內(nèi)如果通過的路由不利，主機(jī)廠甚至?xí)岢龈叩哪透邷匾?。如排氣管附近，電機(jī)前面，電池背面等。

 

    2. 電壓

    和常規(guī)汽車電纜的基本差異是結(jié)構(gòu)需要按額定電壓600 V設(shè)計(jì)，而如果在商用車和公共汽車上使用，額定電壓可高達(dá)1000 V。相比之下，甚至更高。目前由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車使用的電纜被設(shè)計(jì)為額定電壓60 V。

系統(tǒng)在產(chǎn)生的功率(P = U×I)不變的情況下，由于使用較低的電流，高電壓可以減少在傳輸系統(tǒng)的功率損耗(PLOSS= I2×R)。

 

    3. 電流

    由于電纜連接電池，逆變器和電動(dòng)機(jī)，高壓電纜需要傳輸高電流。根據(jù)系統(tǒng)組件的功率要求，電流可達(dá)到250A到450A。這么高的電流在常規(guī)驅(qū)動(dòng)的車輛上是很難找到的。

 

    4. 柔韌性

    混合動(dòng)力汽車的開發(fā)在許多情況下面臨的挑戰(zhàn)是，現(xiàn)有的系列平臺(tái)原來(lái)只設(shè)計(jì)裝載汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和它的組件的空間納入了更多的電氣組件。即使不考慮布線，空間的限制可以預(yù)計(jì)。此外，電纜和連接器通過路由也需要空間。通常的后果是導(dǎo)致緊張的彎曲半徑。由于常規(guī)電纜固有的設(shè)計(jì)，高彎曲力難以克服。為了解決這個(gè)問題，高壓電纜高柔韌性是至關(guān)重要的。只有比較柔韌的設(shè)計(jì)，通過車輛的路由才可以容易實(shí)現(xiàn)。

 

    5. 耐彎曲

    如果電動(dòng)機(jī)位于靠近車輛的運(yùn)動(dòng)部位，然后導(dǎo)致連接的高壓電纜連續(xù)振動(dòng)，它要求被設(shè)計(jì)成能承受高的循環(huán)彎曲，以確保良好的彎曲耐力。

 

    6. 屏蔽效果

    高壓電纜的本身并不需要屏蔽，因?yàn)椴幌裢S電纜那樣傳輸數(shù)據(jù)，但是需要防止或減少系統(tǒng)中的開關(guān)電源產(chǎn)生的高頻輻射通過電纜誘導(dǎo)到周邊部件。和燃料驅(qū)動(dòng)的車輛不同，控制電動(dòng)汽車的電機(jī)的三相交流電成為須。攜帶能量的正弦電壓相當(dāng)于不同頻率的方波脈沖信號(hào)。由于高頻率的脈沖具有陡峭的沿，所以會(huì)產(chǎn)生能量很強(qiáng)的諧波發(fā)射到周邊區(qū)域。

通過使用適當(dāng)?shù)钠帘畏椒◣缀蹩梢越鉀QEMI問題。在某些情況下為滿足屏蔽效果的不同要求需要采用不同屏蔽類型的組合。

 

    7. 標(biāo)識(shí)

    因?yàn)楦唠妷簬?lái)應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)增加，各種標(biāo)準(zhǔn)均定義高壓電纜須在視覺上與普通汽車電纜區(qū)分，指定表面須是鮮艷的橙色。同時(shí)也可以印刷警示內(nèi)容和特殊標(biāo)記，如“小心!高壓600V”、高電壓的閃電標(biāo)識(shí)等。

 

    8.工作壽命

    汽車行業(yè)通常在指定的溫度等級(jí)電纜設(shè)計(jì)使用壽命為3000 h。在公認(rèn)的電纜標(biāo)準(zhǔn)(如ISO 6722、ISO 14572)，此值通常用于長(zhǎng)期老化試驗(yàn)。在高壓應(yīng)用領(lǐng)域的客戶的特殊要求可能超過3000 h，在規(guī)定的溫度累計(jì)運(yùn)行時(shí)間甚至達(dá)到至12000 h。

 

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