随着新能源汽车市场占有率不断增加,汽车安全事故也不在少数,其中,汽车因为防护不足导致车辆进水引发的事故新闻也比较多。线束作为新能源汽车重要组成部分,其防护性能逐步受到大众关注。现在主要介绍线束需要进行防护设计的部件以及防护设计的方法。
首先我们需要了解IP防护等级的含义,IP防护等级系统是由国际电工委员会IEC起草,将电器依据防尘防水的特性进行分级。IPXX 防护等级是由两个数字所组成,第1个数字表示电器防尘、防止外物侵入的等级,第2 个数字表示电器防湿气、防水浸入的密闭程度。数字越大表示其防护等级越高。
充电接口需要防护设计的部件:
连接器的防护:高压连接器主要承载车辆高压充电系统及动力总成系统,一旦进水进尘,会造成车辆主要功能丧失或者引发触电等事故,故防护等级要求极高,需要通过严格的防护实验后才能通过整车实验。
低压连接器一般承担着信号传输的作用,防护失效的话会造成车辆部分功能丧失,如充电、空调、车载系统等等,影响车辆的正常使用,故低压连接器也有较为严格的防护要求,一般需要保证IP67的要求。
充电接口防护:充电接口承担着电动汽车充电的作用。此部分一般至少需要满足IP54的防护要求。
带屏蔽网的电缆防护:电缆也是近年来需要注意防护的部分。带屏蔽网的电缆与连接器使用时,也将电缆整体与连接器做了防护设计,一般不会存在问题。但是在一些充电接口设计时未将屏蔽网作为防护设计,此屏蔽层另一端连接的是连接器,在遇到极端环境时,水可能通过电缆屏蔽网内部漏至连接器中,造成车辆绝缘故障,故带屏蔽网的电缆也需进行防护要求考虑。
电子锁的防护:电子锁作为交流充电插座的标准配置,承担着交流充电时防止未插到位进行充电的操作,漏水会造成电子锁内部机构无法正常运转,导致车辆充电因无法锁止而造成无法充电。
充电接口线束设计防护的方法:
密封垫防护设计方法:密封垫主要应在高压连接器、低压连接器、充电接口等装置上。
高压连接器主要防护设计为密封圈密封,密封圈使用硅橡胶材质,尾部依靠密封圈凸起设计与连接器外壳干涉量产生密封效果,对插件端采用内置密封圈与对插件壳体间形成干涉量产生密封效果。
低压连接器一般使用密封垫及线胶堵的方式进行密封,对插件端一般也是采用的密封圈与对插件壳体形成密封效果,头部一般采用橡胶线堵的方式在电缆与壳体孔间形成密封效果。
从实际使用效果来看,高压连接器及低压连接器均能满足IP67的防护等级。充电插座的金属插套采用防水密封环设计,而插座尾部采用密封垫与电缆之间形成密封效果。
胶类防护设计方法:胶主要应用在控制盒、电子锁、充电接口等需要进行空间密封的位置,也有在螺钉孔、元器件插孔等位置进行涂胶密封位置。胶可以选择硅橡胶、环氧树脂胶、南大87 硅橡胶等胶类。点胶的方法主要为手动点胶机、自动点胶机、双组分点胶机等,可以根据具体需求进行配置。
密封条防护设计方法:密封条主要的应用跟胶类似,主要应用在保险盒、电子锁需要进行空间密封的装置。
密封条的材质主要为三元乙丙橡胶(EPDM)和聚氯乙烯(PVC),密封条主要分为一体散装式和成型式。散装式是来料是成卷的,使用进行先按需进行二次裁切,再进行装配至需求的位置,可以在样件试产时使用。一体成型式是根据需要的位置进行开模定制,需求的形状已确定,使用时直接进行装配即可,可以在产品批产时使用。
热缩胶管防护设计方法:热缩胶管主要应用在电缆外裹防护,通过加热胶融化溢出覆盖在电缆表面,使用电缆内部与外界隔绝,既可以防水防尘,也可以增加部件对外界的抗冲击能力。
塑料超声波熔接防护设计方法:塑料超声波焊接主要原理是高频振动传递到需要熔接的位置,使塑料之间产生高频振动熔接,完成后塑料壳体成为一体,既可以防尘防水,也可以增加塑料壳体的强度,缺点是一旦完成焊接,不能进行返工。
总而言之,新能源汽车线束防护设计还要比较重要的,在整个线束设计和制造过程中需要多考虑线束设计问题,保证车辆的正常运行,增强安全可靠性。