隨著全球汽車電動化進入快速增長期,電動化已經是汽車未來發展的不可逆趨勢。全球新能源汽車市場規模已進入爆發式增長新階段。2017年全球新能源汽車銷量首次突破100萬輛、2018年突破200萬輛、2020年突破300萬輛,至2021年全球新能源汽車銷量接近650萬輛,同比增長108%,市場滲透率達到8.3%。2022年上半年,全球銷量達422萬輛,滲透率達到12%,銷量較2021年上半年增長66.38%。中國作為全球規模最大新能源汽車市場的,2021年產銷量分別達到354.5萬輛、352.1萬輛,連續七年銷量位居全球第一,市場滲透率達到13.4%,新能源汽車保有量達784萬輛。其中純電動汽車保有量640萬輛,占新能源汽車總量的81.63%。
隨著市場的轉型趨勢加快,武漢正奧努力跟上汽車市場的腳步,積極響應客戶需求,在今年八月接到了DFPV 新能源P57混動車型高壓線試制訂單,并在九月份順利完成首批試制及交付,其純電續航里程達到150KM為油電混動車型,計劃明年10月量產。同步還在競標S01項目M57車型純電版; S73項目高低壓線等.
隨著各車企停售燃油車時間表相繼出來,新能源汽車已成未來趨勢,我國車企比亞迪最先官方宣布,于2022年3月起停產燃油車,以純電動和插電式混合動力汽車為主。武漢正奧也在努力承接新能源車線束開發,工藝升級等配套產業的實施工作.
那么新能源汽車高壓線特點有哪些呢? 再次大致介紹如下:
1. 高電壓
新能源汽車普遍工作在B級電壓范圍,因此要求高壓線束也需要滿足60V-1500V的工作電壓范圍要求,目前普遍的導線電壓要求根據GB/T 184384.3中對B級電壓的規定為AC30V-1000V,或DC60V-1500V。
2. 大電流
新能源汽車高壓線束作為主要的能源傳輸通道,需要承受較大的電流,直流母線額定工作電流都能夠達到300A以上。
3. 密封性
由于高壓線束高電壓大電流的特性,對線束的密封性也有很高的要求,一般都會要求進行防水防塵試驗和氣密測試,如果密封不好,導致潮濕或進水,會造成導線和連接部位的極速老化或損壞。如果在接插件部位的密封性能差,還能夠導致絕緣電阻降低,整車報絕緣故障。
4. 耐熱性
由于高壓線束長時間通過大電流,因為功率很大,由焦耳效應產生很大的熱量,因此高壓線束的導線耐溫等級一般都達到125℃(150℃),端子耐溫一般都達到140℃。
5. EMC性能
EMC(Electro Magnetic Compatibility,電磁兼容性)是指設備或系統在其電磁環境中符合要求運行并不對其環境中的任何設備產生無法忍受的電磁干擾的能力。簡單來說,EMC包括了EMI(Electro Magnetic Interference,電磁干擾)和EMS(Electro Magnetic Susceptibility,電磁敏感性)。EMI是指設備在正常運行過程中對所在環境產生的電磁干擾;EMS是指器具對所在環境中存在的電磁干擾所具有的一定程度的抗擾度。EMI是主動性的,即對外界產生的干擾,EMS是被動性的,即抵抗外界的干擾。所以對設備的EMC要求就是:減少對別人的干擾,同時自身能抵抗相當程度的外界干擾。
目前國內車型全部采用屏蔽高壓線,日系車也有應用屏蔽網包覆在高壓線外側,插件處處理實現屏蔽連接。為了避免高壓線束傳輸強電電流時產生電磁干擾,導致低壓線束對控制單元供電及信號傳輸受到電磁干擾的風險,一般采用高壓線束與低壓線束分層設計,距離保證在200-300mm內。
下列是常見幾種電纜對EMC方案介紹。
實驗結果表明:鋁管和編織網分段組合在0-1GHZ頻率范圍內的的屏蔽效果最佳。
6. 耐久性
a)選擇合適的接插件。接插件的選擇不僅要考慮連接電路的類型和數量,還要有利于設備的組成。如圓形連接器受氣候和機械因素的影響比矩形連接器小,并且機械磨損較小,與導線或電纜的端接可靠,所以盡可能地選擇圓形連接器。
b)連接器中接觸件數量越多,系統的可靠性越低,所以在空間、重量允許的情況下,盡量選擇接觸件數量較少的連接器。
c)選用連接器時,應考慮設備的工作條件。這是因為連接器的總負載電流和最大工作電流往往是根據在周圍環境的最高溫度條件下工作時所允許的熱量來確定的。同時,為降低連接器的工作溫度,應充分考慮連接器的散熱條件,如可使用距連接器中心較遠的接觸件來連接電源,這樣就更利于散熱。
d)當插件在有腐蝕性氣、液體環境中工作時,為防腐蝕,在安裝時應注意盡可能從側面水平安裝,當條件需要而垂直安裝時,應防止水順著引線流入接插件,一般使用防水插接件。
7. 安全性
高壓線束電壓定義:DC:60V
8. 高壓連接器特點
高壓連接器作為高壓線束的關鍵核心部件,其特點與高壓線束大部分一致,其中以下特點較為突出:
耐壓性:滿足爬電距離和電器間隙要求,滿足750V額定電壓要求;
安全性:具有高壓互鎖功能,未對配插件滿足IPXXB要求,對配狀態插件滿足IPXXD防護要求。電氣間隙和爬電距離,滿足污染等級3的設計要求。
9. 高壓導線特點
車用高壓導線最大的特點是耐高電壓,目前市場應用高壓導線處于600V交流/1000V直流耐高壓水準,隨著續航里程提升而需要更大功率輸出,將需要更高耐壓等級的高壓導線,耐壓等級將達到以及高于1000V交流/1500V直流的水準。另外,對于高壓大電流模塊用到的高壓導線,因為高功率、車內空間和布線設計的要求,高壓導線具有耐大電流、耐高溫、阻燃、高柔性和EMC抗屏蔽性能等特點,從而滿足新能源汽車市場應用。
10. 充電口特點
充電口相對于其他高壓連接器,它的接觸端子插拔后易損,導致接觸區域阻抗變大,發熱,燒蝕等,因為一部分為室外使用,污染等級為3級,實際情況還要高于這個污染等級,特別是充電樁端的產品,基本無防護,故塑膠材料選材需考慮高溫和耐油等特性,防護等級必須滿足插合前IP54,插合后IP55,而實際應用場景還要高于這個標準。
從標準來看,充電口需要滿足GB/T20234.1的要求,快充接口和慢充接口分別還需要滿足GB/T20234.2和GB/T20234.3的要求。充電口需要同時滿足互操作性標準GBT34657.2-2015要求。
目前的充電口普遍存在的待解決的問題包括:交流63A發熱、燒蝕暫時沒有比較好的解決辦法,充電槍卡鉤強度無參考標準,實際使用中容易發生斷裂等。
隨著新能源汽車的普及,新能源領域重點探索發展相關周邊產業,高壓線,快慢充電纜等領域深耕及研發,期待能為公司帶來新的增長點,取得更好的發展。
審核編輯:郭婷
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原文標題:淺談P57高壓線試制及高壓線特點
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