電動車世代-高壓線束的佈置設計

2024.07.03

Electrical vehicle new era - High-Voltage Wiring Harness Layout Design

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高壓線束的佈置設計 

 

高壓線束佈置設計的重要性

高壓線束的佈置設計是新能源汽車開發中的重要環節,需要綜合考慮多方面的因素。高壓線束的佈置設計不僅影響到整車的性能和安全,還影響到生產成本和維修便利性。

 

高壓線束佈置原則

1. 就近佈置

線束越長,壓降和損耗就越大,會導致電機效率下降、動力電池續航里程縮減等問題。因此,在佈置高壓線束時,應盡可能縮短線束的長度,並綜合考慮線束長度、成本、佈置難度等因素,選擇合適的佈置方案。例如,對於小型新能源汽車,可以採用分層佈置的方式,以節省空間;對於大型新能源汽車,可以採用並列佈置的方式,以提高佈置效率。

2. 安全佈置

高壓線束應隱蔽佈置,並符合相關的安全碰撞法規。此外,還應對高壓線束進行有效的防護,以防止漏電、火災等安全事故發生。

在實際應用中,可以採取以下措施來確保高壓線束的安全佈置:

  • 將高壓線束佈置在車身內部,避免暴露在外。
  • 使用合適的防護材料,如絕緣套管、防火膠帶等,對高壓線束進行防護。

中端(CTE)藉由積累半世紀車用線束承製的經驗,對於線束的佈置有深厚的瞭解及掌握,透過與海內外不同車廠、車型線束佈置的合作下,針對每次的合作專案商討出最佳的線束配置模式,以因應每個車用線束不同的佈置需求。

 

高壓線束佈置類型

1. 分層佈置

分層佈置是指將高壓線束和低壓線束隔開一定距離進行佈置,以避免高壓對低壓的電磁干擾。分層佈置是目前最常用的高壓線束佈置方式,在實際應用中,分層佈置可以採用以下方式:

  • 將高壓線束和低壓線束佈置在不同的車身層面,如高壓線束佈置在車身下部,低壓線束佈置在車身中部或上部。
  • 使用金屬屏蔽罩將高壓線束和低壓線束隔開。

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圖:分層布置示意 (圖片來源:網路資源)

2. 並列佈置

並列佈置是指高壓線束和低壓線束沿著相同的路線佈置,但應保證兩者不交叉。

並列佈置可以節省空間,但對佈置技術的要求較高。

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圖:並列布置示意 (圖片來源:網路資源)

由於整車結構、電器件佈置形式的差異和佈置空間的局限,以上的兩種佈置形式在日常的新能源汽車線束佈置設計中都會有體現,以不同的佈置形式相結合從而最大限度地減少或避免高壓對低壓線束通訊的干擾。

中端(CTE)在與客戶合作的過程中,皆可以配合客戶對於佈置設計的需求提供客製化的設計與生產,藉此滿足客戶對於整車線束配置的規劃及需求。近年中端(CTE)已經有承製微型電動車、電動巴士及混和動力電動車等不同類型電動車的高壓線束承製實績。

 

高壓線束安全佈置

1. 避讓振動區域

高壓線束應避開劇烈振動區域,以免線束損壞。振動會導致線束疲勞損壞,輕則導致線束絕緣層破損,重則導致線束斷裂,從而引發漏電、火災等安全事故。

 

2. 避讓高溫區域

高溫會導致線束絕緣性能下降,輕則導致線束漏電,重則導致線束短路,引發火災等安全事故。故在佈置線束時應避開整車上的高溫部件,避免遇到高溫使導線熔化或加速老化,造成芯線外露與車架短接的風險。常見的新能源汽車高溫部件有:空氣壓縮機、制動氣管、轉向油泵、油管等。

 

3. 高壓導線彎曲半徑設計

高壓線束的彎曲半徑應符合相關標準要求,以免造成電阻增大、絕緣層損壞等問題。在設計和裝配過程中,應注意以下事項:

  • 避免高壓線束受到擠壓或振動。
  • 高壓連接器尾部出線的高壓線束需保持直式出線。

中端(CTE)為滿足車廠客戶對於高壓線束佈局上的規劃和品質需求,在高壓線束的產線打造上不遺餘力,引進高端的自動設備,透過高端精密設備及全自動裁線剝皮機,降低送線摩擦力,提升剪線精度及作業效率,並減少耗損。高精度半自動設備如屏蔽線脫皮機,可以在剝外被時能防止對於高壓線束屏蔽層的傷害,搭配專業裁切屏蔽層設備,可以整齊無飛屑殘留地裁切高壓線束。

 

4、高壓線密封防水設計

為提升高壓線束的防護性能,在連接器處採用密封圈等措施,防止水氣、灰塵進入,確保密封環境,避免短路、火花、漏電等安全問題。保護高壓線束,一般採用橙色耐高溫阻燃包覆物,如波紋管或布基袖套,可防磨、降噪、隔熱、美觀。

中端(CTE)透過高精度複合式自動一體機,可以一次性完成高壓線的剝皮處理;利用最新引進的伺服壓著機,得以確保最佳壓接品質,並且搭配中端(CTE)自主開發的配線組裝治具及組裝機,可以完成困難的組裝工程以達到高壓線所需的密封、防水等規範。

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