Met de snelle vooruitgang van de technologie voor elektrische voertuigen hebben diverse autofabrikanten een reeks nieuwe energievoertuigproducten geïntroduceerd, waaronder volledig elektrische voertuigen, hybride voertuigen en waterstofvoertuigen, als reactie op het overheidsbeleid ter bevordering van groene energievoertuigen. De technologie van elektrische voertuigen verbetert gestaag en de vervanging van traditionele brandstoffen door elektriciteit als energiebron is de trend. De hoogspanningskabelboom is het belangrijkste verbindings- en transmissiesysteem voor de stroomvoorziening en functionaliteit van het voertuig. Vanwege de hoge spanning in elektrische voertuigen brengt het ontwerp van hoogspanningskabelbomen uitdagingen met zich mee op het gebied van ontwerp- en lay-outoplossingen.
I. Ontwerpoplossingen voor hoogspanningskabelbomen
- Dubbelspoor gordelontwerp
Het ontwerp van de hoogspanningskabelboom voor elektrische voertuigen maakt gebruik van een dubbelspoorsysteem. Omdat de uitgangsspanning van de accu hoog is en de veilige spanning voor mensen overschrijdt, kan de carrosserie van het voertuig niet dienen als aardingspunt voor de hoogspanningskabelboom. In het hoogspanningskabelboomsysteem moet het gelijkstroomcircuit strikt volgens het dubbelspoorontwerp worden uitgevoerd. Veelvoorkomende hoogspanningskabelbomen zijn onder andere de hoogspanningskabels van het aandrijfsysteem, de accu, de laadpoort, de airconditioningcompressor en de stuurbekrachtigingspomp. - Selectie en ontwerp van hoogspanningsconnectoren
Hoogspanningsconnectoren zijn verantwoordelijk voor de verbinding en overdracht van hoogspanning en hoogstroom en zijn essentiële componenten voor de veiligheid van personen in het voertuig. Daarom moet bij de selectie van hoogspanningsconnectoren rekening worden gehouden met factoren zoals hoogspanningsweerstand, beschermingsniveau, lusbeveiliging en afschermingscapaciteit. Momenteel wordt voor de selectie van hoogspanningsconnectoren voornamelijk gebruikgemaakt van toonaangevende en betrouwbare leveranciers zoals AVIC Optoelectronics, TE Connectivity, Yonggui, Amphenol en Ruike Da.
- Afschermingsontwerp voor hoogspanningskabelbomen
Hoogspanningskabelbomen genereren sterke elektromagnetische interferentie bij het transporteren van hoogspanningselektriciteit. Daarom wordt gebruik gemaakt van draden met gevlochten afscherming. Bij de keuze van connectoren hebben ontwerpen met afschermingsmogelijkheden de voorkeur om een gesloten lusverbinding met de afschermingslaag van de hoogspanningskabelboom tot stand te brengen en zo de door de kabelboom gegenereerde elektromagnetische interferentie te onderdrukken.
Dwarsdoorsnede van een hoogspanningskabelboom
II. Ontwerp van de lay-out van hoogspanningskabelbomen
- Principes van de lay-out van hoogspanningskabelbomen
a) Nabijheidsprincipe: Bij het ontwerpen van hoogspanningskabelbomen voor elektrische voertuigen is het doel de lengte van de kabeltrajecten te minimaliseren. Deze aanpak voorkomt overmatige spanningsverliezen als gevolg van lange trajecten en sluit aan bij de ontwerpprincipes van kostenreductie en gewichtsvermindering.
b) Veiligheidsprincipe: Naast de nabijheid moet bij de aanleg van hoogspanningskabelbomen ook rekening worden gehouden met principes zoals afscherming, naleving van veiligheids- en botsingsvoorschriften en onderhoudsgemak. Effectieve beveiligingsmaatregelen voor hoogspanningskabelbomen zijn eveneens noodzakelijk. Een onjuiste aanleg van hoogspanningskabelbomen kan leiden tot elektrische lekkage, brand en risico's voor inzittenden. - Soorten kabelboomindelingen voor hoogspanning
Momenteel worden twee gangbare typen hoogspanningskabelbomen gebruikt: gelaagde en parallelle lay-outs. Beide typen hebben tot doel hoogspannings- en laagspanningskabelbomen te scheiden om elektromagnetische interferentie tussen hoogspannings- en laagspanningscommunicatie te verminderen.
a) Gelaagd ontwerp: Zoals de naam al suggereert, zijn de hoogspannings- en laagspanningskabelbomen in een gelaagd ontwerp op een bepaalde afstand van elkaar gescheiden. Dit voorkomt elektromagnetische interferentie van het hoogspanningssysteem, waardoor de stroomvoorziening en signaaloverdracht van de laagspanningsregeleenheid niet worden beïnvloed. Het onderstaande diagram illustreert het gelaagde ontwerp voor hoog- en laagspanningskabelbomen.
b) Parallelle lay-out: Bij een parallelle lay-out volgen de kabelbomen dezelfde route, maar zijn ze parallel aan het voertuigframe of de carrosserie bevestigd. Door een parallelle lay-out te gebruiken, blijven de hoogspannings- en laagspanningskabelbomen gescheiden en kruisen ze elkaar niet. Het onderstaande diagram toont een voorbeeld van een parallelle lay-out, waarbij de hoogspanningskabelboom zich aan de linkerkant van het frame bevindt en de laagspanningskabelboom aan de rechterkant.
Vanwege verschillen in voertuigstructuur, de lay-out van elektrische componenten en ruimtebeperkingen wordt bij het ontwerp van kabelbomen voor elektrische voertuigen vaak een combinatie van deze twee lay-outtypen gebruikt om interferentie tussen hoogspannings- en laagspanningscommunicatie te minimaliseren of te voorkomen.
Chengdu Yiwei New Energy Automobile Co., Ltd is een hightechbedrijf dat zich richt opontwikkeling van elektrische chassis, voertuigbesturingseenheidelektrischmotor, motorcontroller, accupakket en intelligente netwerkinformatietechnologie van elektrische voertuigen.
Neem contact met ons op:
yanjing@1vtruck.com+(86)13921093681
duanqianyun@1vtruck.com+(86)13060058315
liyan@1vtruck.com+(86)18200390258
Geplaatst op: 25 december 2023
