1. Pengenalan singkat tentang wiring harness tegangan tinggi
Dalam beberapa tahun terakhir, dengan dukungan dan promosi yang kuat dari negara tersebut, pengembangan kendaraan energi baru di Tiongkok telah membuat kemajuan besar, dan berbagai kendaraan energi baru telah memasuki kehidupan kita sehari-hari satu demi satu.Sederhananya, kendaraan energi baru terutama merujuk pada penggunaan bahan bakar kendaraan nonkonvensional sebagai sumber tenaga (atau penggunaan bahan bakar kendaraan konvensional, penggunaan perangkat tenaga kendaraan baru), dan integrasi teknologi canggih dalam pengendalian dan penggerak tenaga kendaraan.Mobil dengan prinsip maju, teknologi baru, dan struktur baru.Ini terutama mencakup kendaraan listrik murni, kendaraan listrik jarak jauh, kendaraan listrik hibrida, kendaraan listrik sel bahan bakar, kendaraan mesin hidrogen, dan kendaraan energi baru lainnya.
Tapi tidak peduli apa bentuk kendaraan energi baru, fitur umum mereka adalah bahwa mereka menggunakan platform tegangan setinggi 300V ~ 600V atau lebih tinggi, melibatkan kabel, dan mereka semua memiliki persyaratan dasar yang sama, yaitu di bawah interferensi elektromagnetik sistem perlindungan Mengirimkan arus dan voltase tinggi dengan aman.Kabel tegangan tinggi digunakan untuk menghubungkan baterai tegangan tinggi, inverter, kompresor AC, generator dan motor tiga fase, untuk mewujudkan transmisi daya dan energi listrik.Namun perlu dijelaskan bahwa rangkaian kabel tegangan tinggi pada kendaraan listrik tidak setara dengan kabel transmisi daya tegangan tinggi dalam kehidupan kita sehari-hari, tetapi hanya relatif terhadap sistem tegangan rendah pada kendaraan konvensional.
2. Persyaratan untuk rangkaian kabel tegangan tinggi kendaraan listrik
1. Tegangan
Perbedaan mendasar dari kabel otomotif konvensional adalah strukturnya perlu dirancang untuk tegangan pengenal 600V, dan jika digunakan pada kendaraan komersial dan bus, tegangan pengenalnya bisa setinggi 1000V.Sebaliknya, bahkan lebih tinggi.Kabel yang saat ini digunakan di mobil yang ditenagai oleh mesin pembakaran internal dirancang untuk tegangan pengenal 60V.
Dengan kondisi daya yang dihasilkan oleh sistem (P=U×I) tetap tidak berubah, tegangan tinggi dapat mengurangi rugi daya pada sistem transmisi (PLOSS=I2×R) karena penggunaan arus yang lebih rendah.
2. Saat ini
Kabel tegangan tinggi perlu membawa arus tinggi karena kabel menghubungkan baterai, inverter, dan motor listrik.Bergantung pada kebutuhan daya komponen sistem, arus dapat mencapai 250A hingga 450A.Arus tinggi seperti itu sulit ditemukan pada kendaraan yang digerakkan secara konvensional.Faktanya, laju transmisi arus terutama disebabkan oleh efek intuitif dari penampang kabel, jadi bagaimana memastikan keandalan transmisi saat ini, Keyingfa memiliki alat pengujian khusus yang secara visual dapat mengamati situasi kontak dari luas penampang kabel dan kontak serta kontak aksesori penghubung.Kondisi uji tarik, sehingga arus dapat sepenuhnya menjamin transmisi.
3. Suhu
Transfer arus yang tinggi menghasilkan konsumsi daya yang tinggi dan pemanasan komponen.Oleh karena itu kabel tegangan tinggi dirancang untuk menahan suhu yang lebih tinggi.Dapat dilihat bahwa ada peningkatan lebih lanjut dalam persyaratan suhu.
Sebaliknya, kendaraan saat ini biasanya menggunakan kabel bersuhu 105°C, yang cukup, selama kabel tersebut tidak digunakan di ruang mesin atau area lain yang tahan terhadap suhu yang lebih tinggi.Kabel tegangan tinggi kendaraan listrik biasanya lebih tinggi dari suhu ini, seperti 125°C atau 150°C.
Jika rute melalui kendaraan listrik tidak menguntungkan, OEM bahkan akan mengajukan persyaratan yang lebih tinggi untuk ketahanan suhu tinggi.Seperti di dekat pipa knalpot, di depan motor, di belakang aki, dll.
4. Kehidupan kerja
Industri otomotif biasanya memiliki masa pakai yang dirancang selama 3000 jam pada tingkat suhu tertentu.Dalam standar kabel yang diakui (seperti ISO6722, ISO14572), nilai ini biasanya digunakan untuk uji penuaan jangka panjang.Persyaratan khusus pelanggan di bidang aplikasi tekanan tinggi dapat melebihi 3000 jam, dan waktu operasi kumulatif pada suhu yang ditentukan bahkan dapat mencapai 12000 jam.
5. Efek pelindung
Kabel tegangan tinggi itu sendiri tidak memerlukan pelindung, karena tidak mengirimkan data seperti kabel koaksial, tetapi perlu mencegah atau mengurangi radiasi frekuensi tinggi yang dihasilkan oleh catu daya switching dalam sistem agar tidak diinduksi ke komponen di sekitarnya melalui kabel.
Tidak seperti kendaraan bertenaga bahan bakar, arus bolak-balik tiga fasa untuk mengendalikan motor kendaraan listrik menjadi perlu.Energi pembawa tegangan sinusoidal setara dengan sinyal pulsa gelombang persegi dengan frekuensi berbeda.Karena tepi curam dari pulsa frekuensi tinggi, harmonik energi tinggi dipancarkan ke daerah sekitarnya.
Masalah EMI dapat diselesaikan sepenuhnya dengan menggunakan metode pelindung yang tepat.Dalam beberapa kasus, kombinasi dari jenis pelindung yang berbeda diperlukan untuk memenuhi persyaratan yang berbeda untuk efek pelindung.
6. Fleksibilitas
Tantangan yang dihadapi dalam banyak kasus pengembangan kendaraan hybrid adalah bahwa platform seri yang ada pada awalnya dirancang hanya untuk mengakomodasi mesin bensin dan komponennya ke dalam ruang untuk lebih banyak komponen listrik.Bahkan tanpa kabel, kendala ruang dapat terjadi.Selain itu, diperlukan ruang untuk kabel dan konektor yang akan dirutekan.Konsekuensi yang biasa terjadi adalah jari-jari tikungan yang rapat.
Karena desain yang melekat pada kabel konvensional, gaya tekuk yang tinggi sulit diatasi.Untuk mengatasi masalah ini, kabel tegangan tinggi dengan fleksibilitas tinggi sangat penting.Hanya dengan desain yang relatif fleksibel, rute melalui kendaraan dapat dengan mudah dicapai.
7. Tahan terhadap tekukan
Jika motor terletak dekat dengan bagian kendaraan yang bergerak, kemudian menyebabkan getaran terus menerus dari kabel tegangan tinggi yang terhubung, perlu dirancang untuk menahan tekukan siklik yang tinggi untuk memastikan ketahanan tekukan yang baik.
8. Identifikasi
Karena meningkatnya risiko aplikasi yang terkait dengan tegangan tinggi, berbagai standar menetapkan bahwa kabel tegangan tinggi harus dibedakan secara visual dari kabel otomotif biasa, dan permukaan yang ditentukan harus berwarna jingga terang.
Pada saat yang sama, konten peringatan dan tanda khusus juga dapat dicetak, seperti "Awas! Tegangan tinggi 600V", logo petir tegangan tinggi, dll.
3. Status standardisasi kabel kendaraan listrik
Menanggapi tantangan dan persyaratan kabel tegangan tinggi yang disebutkan di atas untuk aplikasi kendaraan listrik, perlu menetapkan standar kabel baru untuk memenuhi kebutuhan pemasok, pabrik wiring harness, dan OEM.
Pekerjaan ini dilakukan oleh Kelompok Kerja Kabel Otomotif (ISO/TC22/SC3/WG4) dari Subkomite Listrik dan Elektronik dari Organisasi Internasional untuk Komite Teknis Kendaraan Jalan Standardisasi.
Hal ini dapat dilihat pada ISO6722 yang didasarkan pada standar kabel 600V umum dan direvisi untuk memenuhi kebutuhan kabel 600V.Karena sebagian besar persyaratannya masih sangat umum, namun seringkali tidak mempertimbangkan desain khusus yang dibutuhkan oleh kabel tegangan tinggi.ISO14572 juga telah melakukan revisi serupa.
Saat ini, standarisasi kabel tegangan tinggi dengan tegangan lebih tinggi dari 600V menjadi topik berbagai kelompok kerja.Nomor standarnya adalah ISO17195.
SAE akan menyesuaikan spesifikasi SAE J1654 bertegangan tinggi (bernilai 600V) saat ini untuk kabel bertegangan tinggi dan mencakup voltase terukur dari 600 hingga 1000V, dan SAE J2840 standar yang baru dibuat dan belum diterbitkan akan menentukan kabel tipe berpelindung.
LV adalah spesifikasi pengadaan umum dari lima perusahaan mobil besar di Jerman.Saat ini, kendaraan listrik standar kabel tegangan tinggi LV216 dengan tegangan pengenal 600V telah diluncurkan.Ini mencakup kabel berpelindung single-core dan multi-core.
standar industri otomotif nasional negara saya untuk kabel berpelindung tegangan tinggi sedang dirumuskan, dan tegangan pengenalnya akan mencapai 1000V.
4. Desain struktural kabel tegangan tinggi untuk kendaraan listrik
Produk standar dan persyaratan yang sangat spesifik sulit untuk didefinisikan.Tujuan artikel ini adalah untuk mengatasi pertimbangan desain mendasar untuk mengatasi tantangan yang dijelaskan di atas dengan menerapkan prinsip konstruksi kabel tegangan tinggi lanjutan.
1. Desain konduktor
Fleksibilitas kabel tegangan tinggi sebagian besar ditentukan oleh desain konduktor.Inilah sebabnya mengapa kabel tegangan tinggi menggunakan konduktor khusus dengan sejumlah besar monofilamen berdiameter sangat kecil.Sejumlah monofilamen dibundel dan dipilin terlebih dahulu, dan kemudian diputar ulang secara konsentris untuk membentuk konduktor lunak yang dibutuhkan oleh kabel tegangan tinggi.
Keuntungan lain dari lebih banyak akar adalah ketahanan lentur yang lebih baik.Pitch untai yang diperpendek juga dapat meningkatkan umur tekukan kabel tegangan tinggi.
2. Bahan isolasi
Pemilihan bahan isolasi terutama untuk mempertimbangkan persyaratan ketahanan panas dan kekuatan mekanik.Konduktor terdampar yang dirancang khusus tetap fleksibel karena pilihan material yang lebih lembut secara rasional daripada kabel baterai standar.Harness kabel tegangan tinggi Keyingfa mengadopsi bahan tahan api standar kendaraan energi baru, dan bahan kabel berwarna oranye
3. Kabel
Ketika kabel memiliki banyak inti, biasanya inti perlu dipelintir menjadi satu.Untuk mengkompensasi deformasi yang disebabkan oleh puntiran inti kabel tegangan tinggi, diperlukan peralatan khusus yang disebut pelepasan.Selama proses ini, pay-off reel yang dilengkapi dengan mesin stranding khusus berputar ke arah yang berlawanan dengan arah stranding.Ini diperlukan untuk mencegah tegangan deformasi kabel.Terutama kabel arus tinggi,
Menurut struktur kabel, pengisi biasanya digunakan untuk memastikan konsentrisitas tinggi dari kabel terlindung, dan akhirnya mendapatkan kabel tegangan tinggi yang memuaskan.Penggunaan pita pada core yang terdampar menjaga fleksibilitas kabel.
4. Perisai
Karena persyaratan EMC (Electromagnetic Compatibility), beberapa kabel tembaga digunakan untuk membentuk pelindung yang dikepang.Kawat tembaga kaleng membuatnya lebih kuat terhadap pengaruh lingkungan seperti oksidasi.Fleksibilitas desain dapat dipertahankan dengan kawat tembaga halus
Perisai perlu memiliki tingkat cakupan lebih dari 90% untuk mengatasi masalah EMI yang diperkenalkan sebelumnya.
Sesuai dengan kebutuhan efek pelindung yang berbeda, pelindung yang dikepang dapat dikombinasikan dengan jenis pelindung lainnya, seperti film komposit aluminium-plastik.Perisai dapat dibungkus dengan lapisan kain non-anyaman untuk memastikan jaket mudah terkelupas selama perakitan.
5. Selubung
Seperti insulasi inti, bahan selubung dipilih sesuai dengan persyaratan termal dan mekanis.Sifat lingkungan seperti ketahanan terhadap cairan dan abrasi juga sangat penting untuk selubung karena kontak langsung.Properti ini tergantung terutama pada jenis bahan selubung yang dipilih dan sampai batas tertentu juga oleh desain konstruksi selubung.
Jika persyaratan khusus, seperti mengatasi keausan lingkungan pemasangan kendaraan, memerlukan peningkatan ketahanan aus, hal ini perlu dipertimbangkan saat memilih bahan.Kondisi dunia nyata sering disimulasikan menggunakan alat uji untuk memverifikasi karakteristik ini.
Memilih manfaat material yang lebih lembut dari fleksibilitas, yang dapat mengakibatkan ketahanan aus yang lebih rendah dari kabel tegangan tinggi.
Menurut peraturan yang relevan, jaket ekstrusi harus berwarna oranye terang, dan tanda peringatan khusus untuk tegangan tinggi juga dapat ditambahkan sesuai peraturan.
V.Ringkasan
Sebagai pembawa utama output daya pada kendaraan listrik, wiring harness tegangan tinggi merupakan salah satu komponen kunci untuk kinerja dan keselamatan kendaraan.R&D dan desain rangkaian kabel tegangan tinggi tidak hanya harus dipertimbangkan dari perspektif seluruh kendaraan, tetapi juga dari perspektif bahan baku, konektor, pemasok komponen, dll. Dalam hal standar industri belum dibakukan , kita harus bekerja sama untuk merumuskan Lingkungan penggunaan yang sebenarnya memiliki standar terpadu berwawasan ke depan industri.Dengan cara ini, keamanan kendaraan listrik dapat lebih ditingkatkan, dan pada saat yang sama, juga bermanfaat untuk mengurangi biaya desain dan pembuatan rangkaian kabel tegangan tinggi, dan memberikan kontribusi yang semestinya untuk promosi pengembangan kendaraan listrik. kendaraan.