Con el rápido avance de la tecnología de vehículos de nueva energía, varios fabricantes de automóviles han introducido una serie de productos, incluyendo vehículos eléctricos puros, híbridos y de hidrógeno, en respuesta a la promoción gubernamental de políticas de vehículos de energía verde. La tecnología de los vehículos de nueva energía está mejorando gradualmente, y la sustitución de los combustibles tradicionales por energía eléctrica es la tendencia actual. El arnés de cableado de alto voltaje es el sistema principal de conexión y transmisión para el suministro de energía y el funcionamiento del vehículo. Debido al alto voltaje en los vehículos de nueva energía, el diseño de los arneses de cableado de alto voltaje presenta desafíos en términos de soluciones de diseño y disposición.
I. Soluciones de diseño para mazos de cables de alta tensión
- Diseño de arnés de doble vía
El diseño del arnés de cableado de alta tensión para vehículos de nueva energía adopta un sistema de doble vía. Dado que la tensión de salida de la batería es elevada y supera la tensión segura para las personas, la carrocería del vehículo no puede servir como punto de conexión a tierra para el arnés de cableado de alta tensión. En el sistema de arnés de cableado de alta tensión, el circuito de alta tensión de CC debe cumplir estrictamente con el diseño de doble vía. Los arneses de cableado de alta tensión más comunes incluyen los cables de alta tensión del sistema de propulsión, de la batería, del puerto de carga, del compresor del aire acondicionado y de la bomba de dirección asistida. - Selección y diseño de conectores de alta tensión
Los conectores de alta tensión son responsables de la conexión y transmisión de electricidad de alta tensión y alta corriente, y son componentes esenciales para garantizar la seguridad de las personas en el vehículo. Por lo tanto, al seleccionar conectores de alta tensión, es necesario considerar factores como la resistencia a alta tensión, el nivel de protección, el enclavamiento del bucle y las capacidades de blindaje. Actualmente, para la selección de conectores de alta tensión se utilizan principalmente proveedores líderes y confiables del sector, como AVIC Optoelectronics, TE Connectivity, Yonggui, Amphenol y Ruike Da.
- Diseño de blindaje para mazos de cables de alta tensión
Los arneses de cableado de alta tensión generan fuertes interferencias electromagnéticas al transmitir electricidad de alta tensión. Por lo tanto, se utilizan cables con blindaje trenzado. Al seleccionar conectores, se prefieren diseños con capacidad de blindaje para establecer una conexión de circuito cerrado con la capa de blindaje del arnés de cableado de alta tensión, suprimiendo así las interferencias electromagnéticas generadas por dicho arnés.
Vista en sección transversal de un arnés de cableado de alto voltaje
II. Diseño de la disposición de los mazos de cables de alta tensión
- Principios del diseño de arneses de cableado de alta tensión
a) Principio de proximidad: Al diseñar los mazos de cables de alta tensión para vehículos de nueva energía, el objetivo es minimizar la longitud de los recorridos del cableado. Este enfoque evita caídas de tensión excesivas debidas a recorridos largos y se ajusta a los principios de diseño de reducción de costes y peso.
b) Principio de seguridad: Además de la proximidad, el diseño de los mazos de cables de alta tensión debe considerar principios como la ocultación, el cumplimiento de las normas de seguridad y de prevención de colisiones, y la facilidad de mantenimiento. También son necesarias medidas de protección eficaces para los mazos de cables de alta tensión. Un diseño inadecuado puede provocar fugas eléctricas, incendios y riesgos para los ocupantes. - Tipos de disposición de arneses de cableado de alto voltaje
Actualmente, se utilizan dos tipos comunes de disposición de arneses de cableado de alta tensión: la disposición en capas y la disposición en paralelo. Ambos tipos tienen como objetivo separar los arneses de cableado de alta y baja tensión para reducir la interferencia electromagnética en la comunicación entre sistemas de alta y baja tensión.
a) Diseño de disposición en capas: Como su nombre indica, en esta disposición, los mazos de cables de alta y baja tensión están separados por una cierta distancia, lo que evita que la interferencia electromagnética del sistema de alta tensión afecte al suministro eléctrico y a la transmisión de señales de la unidad de control de baja tensión. El siguiente diagrama ilustra el diseño de disposición en capas para los mazos de cables de alta y baja tensión.
b) Diseño de disposición paralela: En la disposición paralela, los mazos de cables tienen el mismo recorrido, pero se fijan al bastidor o carrocería del vehículo en paralelo. Al adoptar esta disposición, los mazos de cables de alta y baja tensión se mantienen separados, sin cruzarse entre sí. El diagrama a continuación muestra un ejemplo de diseño de disposición paralela, con el mazo de cables de alta tensión en el bastidor izquierdo y el de baja tensión en el bastidor derecho.
Debido a las diferencias en la estructura del vehículo, la disposición de los componentes eléctricos y las limitaciones de espacio, en el diseño de los mazos de cables de los vehículos de nueva energía se suele utilizar una combinación de estos dos tipos de disposición para minimizar o evitar la interferencia entre la comunicación de alta y baja tensión.
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Fecha de publicación: 25 de diciembre de 2023
