жгут проводов для электромобилей

Жгуты проводов, иногда также известные как кабельные сборки или кабельные жгуты, используются во всех уголках электронной промышленности, включая бытовую электронику, торговое оборудование, роботов и промышленные системы, компьютеры и серверы, телекоммуникационное оборудование, медицинские системы, аэрокосмические платформы и, конечно же, грузовики и автомобили. Однако жгуты проводов, используемые в электромобилях (электромобилях), являются самыми сложными и требовательными.

Это может показаться немного удивительным, поскольку компоненты трансмиссии электромобилей (EV) проще, чем в автомобилях с двигателем внутреннего сгорания (ДВС). Сложность жгутов проводов для электромобилей обусловлена двумя факторами: использование высокого напряжения в трансмиссии и тот факт, что все устройства управления электромобилями обмениваются данными через жгут проводов; в автомобилях с ДВС обычно нет гидравлических или механических связей.

ÂM

Жгуты проводов высокого напряжения

Сложность жгутов проводов для электромобилей начинается с нескольких высоковольтных (HV) доменов. Высоковольтные жгуты включают жгуты проводов двигателей, жгуты проводов аккумуляторных батарей и отдельные жгуты проводов для быстрой зарядки и рекуперативного торможения. Каждый из этих жгутов высоковольтных проводов должен быть спроектирован так, чтобы эффективно выдерживать большие токи.

Эти жгуты проводов не только эффективно пропускают большие токи и обеспечивают изоляцию при высоких напряжениях, но и должны выдерживать высокие температуры и повышение температуры. Для этого требуются провода большого диаметра, высоковольтные разъемы и защита кабелей».

Защита кабелей бывает разных форм. Кабели, особенно кабели привода двигателя, экранированы для предотвращения возникновения электромагнитных помех, которые могут нарушить работу других систем автомобиля.

Чтобы защитить людей, которые могут соприкасаться с автомобилем, федеральные стандарты безопасности требуют, чтобы все производители электромобилей использовали оранжевые корпуса на любых высоковольтных кабелях за пределами физического электрического защитного барьера (рис. 1). В зависимости от защищаемого кабеля покрытие может представлять собой плетеную трубку, текстильную или другую ленту, гофрированную трубку и т. д.

Рисунок 1. Высоковольтные кабели электромобилей должны иметь оранжевый корпус, когда они находятся за пределами физического защитного барьера.
(Изображение: компания Guchen Electronics)

Дело не только в HV

На жгуты проводов в области высоких напряжений также воздействуют большие токи, что обеспечивает высокий уровень мощности, необходимый для трансмиссии электромобиля и быстрой зарядки аккумулятора. Обычно уровни мощности достигают десятков или даже сотен киловатт. Даже при использовании кабелей большого диаметра потери инфракрасного излучения могут быть значительными и привести к соответствующему повышению температуры. Основная рабочая среда электромобилей включает температуру до +125°C, а в некоторых условиях высоких нагрузок температура поверхности жгутов высоковольтных проводов может достигать +150°C.

Диаметр проволоки и радиус изгиба

Одним из способов снижения повышения температуры, вызванного потерями в инфракрасном диапазоне, является использование кабелей большего диаметра. Более крупные провода с меньшим сопротивлением обычно обладают лучшими тепловыми характеристиками и могут рассеивать больше тепла, что еще больше снижает повышение температуры при высокой нагрузке. «Компромисс заключается в том, что большие провода имеют больший минимальный радиус изгиба, что затрудняет формирование и прокладку жгутов высоковольтных проводов. При превышении рекомендуемого минимального радиуса изгиба изоляционный слой, защитный слой или проводник могут быть необратимо повреждены. Диаметр провода также напрямую влияет на выбор высоковольтных разъемов.

Высоковольтные разъемы

Высоковольтные разъемы являются важными элементами конструкции жгутов проводов высокого напряжения. Высоковольтные разъемы в жгутах проводов электромобилей должны обладать высокими электрическими характеристиками, механической прочностью и способностью выдерживать высокие уровни ударов и вибрации, а также воздействие суровых условий окружающей среды. Вот некоторые соображения: «Степень защиты IP68, сопротивление изоляции не менее 500 мкм при напряжении 1 кВ постоянного тока, механизм высоковольтной блокировки, подключение к экранированию высоковольтных кабелей для обеспечения высоких электромагнитных помех». Химически стойкие материалы корпуса.