1. Korte inleiding van hoogspanning bedradingsuitrusting
De laatste jaren, met de sterke steun en de bevordering van het land, heeft de ontwikkeling van nieuwe energievoertuigen in China grote vooruitgang geboekt, en diverse nieuwe energievoertuigen zijn ons dagelijks leven achter elkaar ingegaan. Simpel gezegd, verwijzen de nieuwe energievoertuigen hoofdzakelijk naar het gebruik van onconventionele voertuigbrandstoffen als krachtbronnen (of het gebruik van conventionele voertuigbrandstoffen, het gebruik van de nieuwe apparaten van de voertuigmacht), en de integratie van geavanceerde technologieën in voertuigvermogenssturing en aandrijving. Auto's met geavanceerde principes, nieuwe technologieën en nieuwe structuren. Het omvat zuivere elektrische voertuigen, extended-range elektrische voertuigen, hybride elektrische voertuigen, de elektrische voertuigen van de brandstofcel, hoofdzakelijk de voertuigen van de waterstofmotor, en andere nieuwe energievoertuigen.
Maar geen kwestie wat de vorm van nieuwe energievoertuigen is, hun gemeenschappelijk kenmerk is dat zij een zo hoog zoals 300V~600V of hoger voltageplatform gebruiken, implicerend bedrading, en zij allen hebben dezelfde basisvereisten, d.w.z., onder het elektromagnetische systeem van de interferentiebescherming overbrengen veilig hoge stromen en voltages. De kabels worden met hoog voltage gebruikt om batterijen met hoog voltage, omschakelaars, airconditioningscompressoren aan te sluiten, generators en motoren in drie stadia, om de transmissie van macht en stroom te realiseren. Maar men moet verklaren dat de bedradingsuitrusting met hoog voltage van elektrische voertuigen niet gelijkwaardig aan de kabels met hoog voltage van de machtstransmissie in ons dagelijks leven, maar slechts met betrekking tot het zwakstroomsysteem van conventionele voertuigen is.
2. Eisen ten aanzien van elektrisch voertuighoogspanning bedradingsuitrusting
1. Voltage
Het basisverschil van conventionele automobielkabels is dat de structuur voor een nominale spanning van 600V moet worden ontworpen, en indien gebruikt in bedrijfsvoertuigen en bussen, kan de nominale spanning zo hoog zijn zoals 1000V. In tegenstelling, nog hoger. Kabels die momenteel in auto's worden de die door interne verbrandingsmotoren worden aangedreven gebruikt worden ontworpen voor een nominale spanning van 60V.
Op voorwaarde dat de macht die door het systeem (P=U×I) wordt geproduceerd onveranderd blijft, kan de hoogspanning het machtsverlies in het transmissiesysteem (PLOSS=I2×R) verminderen wegens het gebruik van lagere stroom.
2. Huidig
De hoogspanningskabels moeten hoge stromen dragen aangezien de kabels de batterij, de omschakelaar en de elektrische motor aansluiten. Afhankelijk van de machtsvereisten van de systeemcomponenten, kan de stroom 250A aan 450A bereiken. Dergelijke hoge stromen zijn moeilijk om op conventioneel gedreven voertuigen te vinden. In feite, is het transmissietarief van de stroom hoofdzakelijk toe te schrijven aan het intuïtieve effect van de dwarsdoorsnede van de kabel, zodat hoe te om de betrouwbaarheid van de huidige transmissie te verzekeren, heeft Keyingfa een speciaal het testen instrument dat de contactsituatie van het gebied in dwarsdoorsnede van de kabel en het contact en contact van de verbindende toebehoren kan visueel waarnemen. Trekkrachtbeproevingsomstandigheden, zodat de stroom de transmissie kan volledig waarborgen.
3. Temperatuur
De hoge huidige overdracht resulteert in hoge machtsconsumptie en het verwarmen van de componenten. Daarom worden de hoogspanningskabels ontworpen om hogere temperaturen te weerstaan. Men kan zien dat er een verdere verhoging van temperatuurvereisten is.
In tegenstelling, gebruiken de huidige voertuigen typisch kabels geschat aan 105°C, die volstaan, zolang de kabels niet op het motorcompartiment of andere gebieden worden gebruikt die tegen hogere temperaturen bestand zijn. De kabels van de elektrisch voertuighoogspanning zijn gewoonlijk hoger dan deze temperatuur, zoals 125°C of 150°C.
Als de route door het elektrische voertuig ongunstig is, zal OEM zelfs hogere eisen ten aanzien van weerstand op hoge temperatuur naar voren brengen. Zoals dichtbij de uitlaatpijp, voor de motor, achter de batterij, enz.
4. Beroepsleven
De automobielindustrie heeft gewoonlijk een ontworpen levensduur van 3000h op gespecificeerd temperatuurniveau. In erkende kabelnormen (zoals ISO6722, ISO14572), wordt deze waarde gewoonlijk gebruikt voor het verouderen tests op lange termijn. De speciale behoeften van klanten op het gebied van de hoge druktoepassing kunnen 3000h overschrijden, en de cumulatieve werkende tijd bij de gespecificeerde temperatuur kan 12000h zelfs bereiken.
5. Beveiligingseffect
De kabel met hoog voltage zelf vergt geen beveiliging, omdat het geen gegevens zoals een coaxiale kabel overbrengt, maar het moet de straling met hoge frekwentie verhinderen of verminderen die door de omschakelingsvoeding in het systeem worden veroorzaakt aan het omringen van componenten door de kabel wordt geproduceerd.
In tegenstelling tot brandstof-aangedreven voertuigen, de wisselstroom wordt in drie stadia om de motoren van elektrische voertuigen te controleren noodzakelijk. Een sinusoïdale voltage dragende energie is gelijkwaardig aan een vierkant signaal van de golfimpuls van verschillende frequentie. wegens de steile randen van de impulsen met hoge frekwentie, worden high-energy boventonen uitgezonden aan het omringende gebied.
EMI de problemen kunnen volledig worden opgelost door juiste beveiligingsmethodes te gebruiken. In sommige gevallen, wordt een combinatie verschillende beveiligingstypes vereist om aan verschillende vereisten te voldoen om gevolgen te beschermen.
6. Flexibiliteit
De uitdaging die in veel gevallen door de ontwikkeling van hybride voertuigen onder ogen wordt gezien is dat de bestaande reeksplatforms oorspronkelijk werden ontworpen om de benzinemotor en zijn componenten in de ruimte voor meer elektrocomponenten slechts aan te passen. Zelfs zonder bedrading, kunnen de ruimtebeperkingen worden verwacht. Bovendien, wordt de ruimte voor kabels en schakelaars vereist door te verpletteren. Het gebruikelijke gevolg is strakke krommingsstralen.
wegens het inherente ontwerp van conventionele kabels, zijn de hoge buigende krachten moeilijk te overwinnen. om dit probleem op te lossen, de kabels zijn met hoog voltage met hoge flexibiliteit essentieel. Slechts met een vrij flexibel ontwerp, kan het verpletteren door het voertuig gemakkelijk worden bereikt.
7. Bestand tegen het buigen
Als de motor dicht bij de bewegende delen van het voertuig wordt gevestigd, dan veroorzakend ononderbroken trilling van de verbonden hoogspanningskabels, moet het worden ontworpen om het hoge cyclische buigen te weerstaan om goede buigende weerstand te verzekeren.
8. Identificatie
Wegens het verhoogde toepassingsrisico verbonden aan hoogspanning, bepalen diverse normen dat de kabels met hoog voltage visueel van gewone automobielkabels moeten worden onderscheiden, en de gespecificeerde oppervlakte moet een heldere oranje kleur zijn.
Tegelijkertijd, kunnen de waarschuwende inhoud en de speciale tekens ook, zoals „Voorzichtigheid worden gedrukt! Hoogspanning 600V“, het embleem van de hoogspanningsbliksem, enz.
3. Normalisatiestatus van elektrisch voertuigkabels
In antwoord op de bovengenoemde uitdagingen en de vereisten van kabels met hoog voltage voor elektrisch voertuigtoepassingen, is het noodzakelijk om nieuwe kabelnormen vast te leggen om aan de behoeften van leveranciers, de fabrieken van de bedradingsuitrusting en OEMs te voldoen.
Dit werk wordt uitgevoerd door de Automobielkabel Werkgroep (ISO/TC22/SC3/WG4) het Elektro en Elektronische Subcomité van het Technische Comité van het International Organization for StandardizationWegvoertuig.
Het kan op ISO6722 worden gezien, die op de gemeenschappelijke 600V-kabelnorm en herzien gebaseerd is om aan de behoeften van 600V-kabels te voldoen. Omdat het grootste deel van zijn vereisten nog zeer algemeen zijn, maar vaak overweeg niet het speciale ontwerp dat door hoogspanningskabels wordt vereist. ISO14572 heeft ook gelijkaardige revisies gemaakt.
Momenteel, is de normalisatie van kabels met hoog voltage met voltages hoger dan 600V een onderwerp van diverse werkgroepen. Het standaardaantal is ISO17195.
SAE zullen de huidige (geschatte 600V) specificatie met hoog voltage SAE J1654 kabels met hoog voltage aanpassen en zullen nominale spanningen van 600 aan 1000V behandelen, en pas gecreëerde nog-aan--gepubliceerde standaardsae J2840 zullen beschermde typekabels bepalen.
LV is de gemeenschappelijke verwervingsspecificatie van de vijf belangrijkste automobiele bedrijven in Duitsland. Momenteel, is de elektrisch voertuigkabel met hoog voltage standaardlv216 met een nominale spanning van 600V gelanceerd. Het behandelt enig-kern en multi-core beschermde kabels.
worden de nationale de automobielindustrienormen van mijn land voor beschermde kabels met hoog voltage geformuleerd, en hun nominale spanning zal 1000V bereiken.
4. Structureel ontwerp van kabels met hoog voltage voor elektrische voertuigen
De standaardproducten en de zeer specifieke vereisten zijn moeilijk te bepalen. Het doel van dit artikel is fundamentele ontwerpoverwegingen te richten om de uitdagingen te overwinnen die hierboven door geavanceerde de bouwprincipes van de hoogspanningskabel toe te passen worden beschreven.
1. Leiderontwerp
De flexibiliteit van kabels met hoog voltage wordt meestal bepaald door het ontwerp van de leiders. Vandaar dat gebruiken de hoogspanningskabels speciale leiders met een groot aantal monofilaments van zeer kleine diameter. Een bepaald aantal monofilaments wordt eerst gebundeld en verdraaide, en dan concentrically re-verdraaid om de zachte die leider te vormen door de kabel wordt vereist met hoog voltage.
Een ander voordeel van meer wortels is betere buigende weerstand. De verkorte bundelhoogte kan het buigende leven van hoogspanningskabels ook verbeteren.
2. Isolatiemateriaal
De keus van het isoleren van materiaal moet hoofdzakelijk de vereisten van hittebestendigheid en mechanische sterkte overwegen. De speciaal ontworpen vastgelopen leiders blijven flexibele toe te schrijven aan de rationele keus van zachtere materialen dan standaardbatterijkabels. Keurt de de bedradingsuitrusting met hoog voltage van Keyingfa de nieuwe standaard flame-retardant materialen van het energievoertuig goed, en het kabelmateriaal is oranje
3. Getelegrafeerd
Wanneer de kabel veelvoudige kernen heeft, is het gewoonlijk noodzakelijk om de kernen samen te verdraaien. om de misvorming te compenseren die door de kernen van kabels met hoog voltage wordt veroorzaakt te verdraaien, wordt het speciale geroepen materiaal het untwisting vereist. Tijdens dit proces, roteert de uitbetalingsspoel die met de speciale vastlopende machine wordt uitgerust in de tegenovergestelde richting met betrekking tot de het vastlopen richting. Dit is noodzakelijk om misvormingsspanning van de kabel te verhinderen. Hoge vooral huidige kabels,
Volgens de structuur van de kabel, worden de vullers gewoonlijk gebruikt om een hoge concentriciteit van de beschermde kabel te verzekeren, en definitief een bevredigende kabel met hoog voltage te verkrijgen. Het gebruik van band op vastgelopen kernen handhaaft de flexibiliteit van de kabel.
4. Schild
wegens EMC (Elektromagnetische compatibiliteit) vereisten, worden de veelvoudige koperdraden gebruikt om een gevlecht schild te vormen. De ingeblikte koperdraad maakt het tegen milieuinvloeden zoals oxydatie sterker. De ontwerpflexibiliteit kan met fijne koperdraad worden gehandhaafd
De beveiliging moet een dekkingstarief van meer dan 90% hebben om de EMI vroeger geïntroduceerde moeilijkheid te overwinnen.
Volgens verschillende behoeften om effect te beschermen, kan de gevlechte beveiliging met andere soorten beveiliging, zoals aluminium-plastic samengestelde film worden gecombineerd. Het schild kan met een laag van niet-geweven stof worden verpakt om gemakkelijke schil van het jasje tijdens assemblage te verzekeren.
5. Schede
Als de isolatie van de kern, wordt het schedemateriaal geselecteerd volgens thermische en mechanische vereisten. De milieueigenschappen zoals weerstand tegen vloeistoffen en de schuring zijn ook bijzonder belangrijk voor scheden toe te schrijven aan direct contact. Deze eigenschappen hangen hoofdzakelijk van het type van gekozen schedemateriaal en in zekere mate ook door het ontwerp van de schedebouw af.
Als de speciale vereisten, zoals het overwinnen van de slijtage en de scheur van het milieu van het installatievoertuig, verhoogde slijtageweerstand vereisen, moet dit worden overwogen wanneer het selecteren van materialen. Real-world voorwaarden worden vaak gesimuleerd gebruikend testmateriaal om deze kenmerken te verifiëren.
Het kiezen van een zachter materiaal profiteert van flexibiliteit, die in lagere slijtageweerstand van de hoogspanningskabel kan resulteren.
Volgens de betrokken verordeningen, zou het uitdrijvingsjasje een heldere oranje kleur moeten zijn, en de speciale waarschuwingsborden voor hoogspanning kunnen ook volgens de verordeningen worden toegevoegd.
V. samenvatting
Als belangrijkste drager van machtsoutput in elektrische voertuigen, is de bedradingsuitrusting met hoog voltage één van de belangrijke onderdelen voor voertuigprestaties en veiligheid. R&D en het ontwerp van bedradingsuitrustingen met hoog voltage moeten=zouden= niet alleen vanuit het perspectief van het volledige voertuig, maar ook vanuit de perspectieven van grondstoffen, schakelaars, componentenleveranciers, enz. worden overwogen In het geval dat de de industrienormen nog niet gestandaardiseerd zijn, zouden wij moeten samenwerken om het daadwerkelijke gebruiksmilieu te formuleren hebben een vooruit verenigde norm. Op deze wijze, kan de veiligheid van elektrische voertuigen verder worden verbeterd, en tegelijkertijd, is het ook voordelig om de ontwerp en productiekosten van bedradingsuitrustingen te drukken met hoog voltage, en gepaste bijdragen tot de bevordering van de ontwikkeling van elektrische voertuigen te leveren.