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新エネルギー車の車内ワイヤーハーネスの設計及び導線の要求

公開日: 2022-04-25 クリック数: 173

新エネケーブルの応用シーンには主に車内ケーブル、充電ガン/充電スタンド、車両と一緒に充電するという3つの状況があるが、車内高圧ハーネスは主に新エネ車両に高圧・強電の給電作用を提供するもので、新エネ車の中では安全性が高く、大電圧/大電流、大線径・導線数が多いなどの特徴があり、これにより新エネ車内高圧ハーネスの設計は多くの課題に直面している。

一、車内高圧ハーネスの基本的特徴

1.大電圧/大電流

新エネルギー車のバッテリー電圧は600Vに達し、対応する導線の耐圧等級は300Aに達する。一方、従来のガソリン車のバッテリー電圧は一般的に12Vで、対応する導線の耐圧等級は60Vより小さい。

2.線径が大きく導線数が多い

新エネルギー自動車は高電圧バッテリー、インバーター、変圧器、低電圧バッテリー、エアコンコンプレッサーなどの部位に大線径のワイヤを使用する必要があり、その数は非常に多い。

二、車内の高圧ハーネスが直面する課題

車内の高圧ハーネスは大電圧/大電流、大線径、配線数が多いなどの特徴があるため、ハーネスの設計は安全、配線、シールド、重量及びコストなどの挑戦に直面しており、これらの挑戦に対して、著者らはいくつかの対応策をまとめた。

1.安全

安全の課題に直面して、車内の導線の選択、密封などの面で何らかの対応措置を講じる必要がある

(1)導線選択

高圧導線600V/900V(AC)(ISO19642参照)を採用した。

壁厚高線を採用し、壁厚0.6mm-1.1mm;

150度以上の耐熱性を有する耐熱導線を用いる

オプションのシリコーンゴムワイヤ、架橋ポリエチレン/架橋ポリオレフィン材料

(2)シール

高圧コネクタに合わせて、ワイヤシール、熱収縮チューブ、パスシール、ゴム部材等の様々な方法でシールし、防水・防塵(IP67,IP69K)を行う。 導線には良好な丸み、寸法安定性、エージング性が要求される。

2.配線

車内の高圧ハーネス配置には以下の要件があります:

(1)静電負荷の場合、最小回転半径4倍導線外径;

(2)動負荷の場合、最小回転半径8倍導線外径;

(3)高低圧配線ピッチが最小で100mm以上であること。

(4)高電圧接続プラグインの端から1つの固定点までの距離は100mm以下で、隣接する固定点の間の距離は一般的に150~200mmを超えない;

(5)高圧ハーネスはできるだけ車の底に配置する;

(6)ワイヤは、シリコーンゴムワイヤ、可撓性架橋ポリオレフィンワイヤなどの靭性ワイヤを選択する。

3.シールド

新エネ車の高圧と大きな交流による電磁界の干渉、および電気部品の急速なオンオフによる電磁干渉のため、電磁干渉の要素を考慮し、高圧システム全体がシールド層ですべて覆われている。高圧ハーネスが電磁干渉を遮断するためには次のようなものがあります:

(1)シールド導線の選択

電気自動車の超高電圧の電流、運転時に大きな電磁誘導現象が発生して、もしうまく電磁シールドの問題を解决しなければ、必然的に自動車の電子設備の使用性能に影響するので、電気自動車の高圧線としてシールド導線を選択する電磁シールドは良い選択です。

シールドワイヤは多数のストランドの錫メッキアニール銅ワイヤで編組され、細い銅ワイヤは設計の柔軟性を維持でき、90%以上の被覆率を持って、合理的な絶縁とシース剥離力を制御して、開線剥ぎ加工の要求を満たす必要がある。

(2)Bundle Shielding

全体をシールドするため、導線はシールドされていないもので、現在は日系OEMが多く使用している。

Bundle Shieldingとは、ワイヤハーネスの外に軽量金属シールド層をシールド部材として固定した場合に、ワイヤハーネスを保護して電磁干渉を防止することを指す。

(3)アルミ管シールド

アルミ管シールドも全体シールドで、導線は非シールドで、現在は日系米系OEMが多く使用している。

4.重量

新エネルギー車にとって、軽量化は航続距離の向上にとって重要だ。さて、ワイヤーハーネスの重量は材料の選択で手に入れることができて、導体の材料は新型のワイヤ導体を選択することができて、例えば新型のアルミワイヤ、絶縁材料には、薄肉化処理と同時に低密度材料を選択することができる。

5.コスト

現在、車内の高圧導線は輸入が中心で、導線の敷居が高く、前期の量産モデルの生産量が少なく、新エネルギー車はより大きなコスト圧力に直面しており、より多くの国内資源開発を行わなければならない。

6.環境に配慮

車内の高圧ハーネスは低揮発、低VOC、低臭気素材を採用する必要がある。

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