电动汽车内部高压部件众多,包括高压动力电池BMS、高压分配单元PDU、车载充电机、DC/DC、电机控制器等等,它们通过高压线束相互连接。
高压线束尽量避开热源振动布局,通过锐边或过孔时设计成相应的保护结构或方式。高压线束线径粗、重量大,为避免应力集中,线缆的最小弯曲半径要大于该线径直径的5倍,为了合理分布载荷,需要增加支撑固定装置,线束和连接器之间的间距有要求,要能承受线束的重量和振动的载荷,固定装置必须采用汽车级扎带及绝缘支架。
应用于驱动电机的高压线束,需要考虑部件的运动及振动情况,故而要合理设计线束尺寸,不仅要满足长度分布的应力,更需要避免线束过长导致线束堆积。为了避免线束和其他零部件发生剐蹭,线束要增加胶圈缓冲和导向槽的固定结构。
高压线束所带高压电早已超出人体安全电压,车身的搭铁方式不能像低压系统一样,必须严格执行双轨制。EMC电磁干扰是高压线束布置的重点,为了避免高频噪声发射,高低压线束必须分开排布,避免相互交叉重叠而造成干扰。为了安装和维护便捷,同一部位的接插件为防止错插应选用不同规格和定位方式的接插件,并且留有一定的空间便于插拔。
高压线束选型主要包括线缆线径选择和线缆结构设计:
首先是线缆线径的选择:根据高压电气元件布局分清主回路和支路,确定高压线束连接高压部件的特性,再监测线束工作温度和环境温度。高电流导致高功率和相关组件的温升提高,高压线缆的线径必须足够大能承受高温度。
其次是线缆结构设计:高压线缆主要分为单芯和多芯结构,多芯电缆由多个单芯线组成,并且单芯线必须同时满足单芯电缆的相关技术标准,多芯电缆内有用于信号传输采用单独屏蔽以确保信号不丢失。为适应汽车内部复杂环境,高压导线采用多芯软铜绞线,以满足柔软弯曲度的技术要求,绝缘层耐高低温、耐阻燃。高压电缆采用裸铜或镀铜线编织在内护套上,起屏蔽作用。