管理者による
2024-12-13 03:20:16
電気自動車のワイヤーハーネスの違いは何ですか？
ワイヤーハーネスは、ケーブルアセンブリまたはケーブルハーネスとも呼ばれ、民生用電子機器、商用機器、ロボットと産業システム、コンピューターとサーバー、通信機器、医療システム、航空宇宙プラットフォーム、そしてもちろんトラックや自動車など、エレクトロニクス業界のあらゆる分野で使用されています。しかし、電気自動車 (EV) で使用されるワイヤーハーネスは最も複雑で要求の厳しいものです。
電気自動車（EV）のドライブトレインコンポーネントは内燃機関（ICE）車のドライブトレインコンポーネントよりも単純なので、これは少し意外かもしれません。EV ワイヤーハーネスを複雑にする要因の 2 つは、ドライブトレインに高電圧が使用されていることと、電気自動車のすべての制御装置がワイヤーハーネスを介して通信を行うことです。ICE 車両に一般的に見られる油圧式または機械式のリンクはありません。
HV ワイヤーハーネス
電気自動車のワイヤーハーネスの複雑さは、複数の高電圧 (HV) ドメインから始まります。HV 領域には、モーターワイヤーハーネス、バッテリーパックワイヤーハーネス、急速充電と回生ブレーキ用のセパレートワイヤーハーネスなどがあります。これらの HV ワイヤハーネスはそれぞれ、大電流を効果的に処理できるように設計する必要があります。
これらのワイヤーハーネスは、大電流を効果的に流し、高電圧を絶縁するだけでなく、高温や温度上昇にも対応する必要があります。そのためには、太い線径、高電圧コネクタ、ケーブル保護が必要です。
ケーブル保護にはさまざまな形態があります。ケーブル、特にモータードライブケーブルは、他の車両システムの動作を妨げる可能性のある電磁干渉の発生を抑制するためにシールドされています。
車両と接触する可能性のある人を保護するために、連邦安全基準では、すべての電気自動車メーカーが、物理的な電気保護バリアの外側のHVケーブルにはオレンジ色のハウジングを使用することが義務付けられています（図1）。保護するケーブルにもよりますが、カバーは編組チューブ、テキスタイルなどのテープ、コルゲートチューブなどになります。
フィギュア 1.電気自動車の高電圧ケーブルは、物理的な保護バリアの外側にオレンジ色のハウジングが必要です。
(画像:グーヘン電子)
HVだけの問題ではない
HV領域のワイヤハーネスも大電流の影響を受け、EVドライブトレインとバッテリの高速充電に必要な高電力レベルを供給します。数十キロワット、場合によっては数百キロワットの電力レベルが一般的です。ケーブルの直径が大きい場合でも、IR 損失は大きく、それに応じて温度が上昇することがあります。基本的な電気自動車の動作環境には最大+125℃の温度が含まれますが、高負荷条件によっては、HVワイヤハーネスの表面温度が+150℃に達することがあります。ワイヤの直径と曲げ半径
IR損失による温度上昇を低減する1つの方法は、直径の大きいケーブルを使用することです。通常、抵抗が小さい太いワイヤほど熱特性が良く、放熱量が大きいため、高負荷時の温度上昇をさらに抑えることができます。そのトレードオフは、ワイヤが大きいほど最小曲げ半径が大きくなり、HVワイヤハーネスの形成と配線が困難になることです。推奨最小曲げ半径を超えると、絶縁層、シールド層、または導体が永久的に損傷を受ける可能性があります。ワイヤの直径も HV コネクタの選択に直接影響します。高電圧コネクタ
HV コネクタは HV ワイヤハーネスの設計における重要な要素です。電気自動車用ワイヤーハーネスの高電圧コネクタは、高い電気的性能、機械的強度、高レベルの衝撃や振動、過酷な環境への暴露に耐える能力を備えている必要があります。考慮すべき点としては、IP68保護等級、1 kVDCで少なくとも500Mの絶縁抵抗、高電圧インターロック機構、高いEMI性能を確保するための高電圧ケーブルのシールドへの接続、耐薬品性のあるハウジング材料などがあります。Â
