Con el rápido avance de la tecnología de vehículos de nueva energía, diversos fabricantes de automóviles han introducido una serie de vehículos de nueva energía, incluyendo vehículos eléctricos puros, vehículos híbridos y vehículos de hidrógeno, en respuesta a la promoción gubernamental de políticas para 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 como fuente de energía es la tendencia. El mazo de cables de alto voltaje es el principal sistema 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 mazos de cables de alto voltaje enfrenta desafíos en términos de diseño y disposición.
I. Soluciones de diseño para arneses de cableado de alta tensión
- Diseño de arnés de doble vía
El diseño del arnés de cableado de alto voltaje para vehículos de nueva energía adopta un sistema de doble vía. Dado que el voltaje de salida de la batería es alto y supera el voltaje seguro para las personas, la carrocería del vehículo no puede servir como punto de conexión a tierra para el arnés de cableado de alto voltaje. En el sistema de arnés de cableado de alto voltaje, el circuito de CC de alto voltaje debe cumplir estrictamente con el diseño de doble vía. Los arneses de cableado de alto voltaje más comunes incluyen los cables de alto voltaje del sistema de transmisión, los cables de alto voltaje de la batería, los cables de alto voltaje del puerto de carga, los cables de alto voltaje del compresor del aire acondicionado y los arneses de la bomba de dirección asistida. - Selección y diseño de conectores de alto voltaje
Los conectores de alto voltaje son responsables de la conexión y transmisión de electricidad de alto voltaje y alta corriente, y son componentes esenciales para garantizar la seguridad de las personas en el vehículo. Por lo tanto, al seleccionar conectores de alto voltaje, deben considerarse cuidadosamente factores como la resistencia a alto voltaje, el nivel de protección, el enclavamiento de bucle y la capacidad de apantallamiento. Actualmente, se recurre principalmente a proveedores líderes y confiables de la industria para la selección de conectores de alto voltaje, como AVIC Optoelectronics, TE Connectivity, Yonggui, Amphenol y Ruike Da.
- Diseño de blindaje para arneses de cableado 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 los diseños con blindaje para establecer una conexión de bucle cerrado con la capa de blindaje del arneses de cableado de alta tensión, suprimiendo así las interferencias electromagnéticas generadas por este.
Vista en sección transversal de un arnés de cableado de alto voltaje
II. Diseño de cableado de alta tensión
- Principios de diseño de arneses de cableado de alto voltaje
a) Principio de proximidad: Al diseñar arneses de cableado de alta tensión para vehículos de nueva energía, el objetivo es minimizar la longitud de los recorridos. 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, la disposición de los arneses de cableado de alta tensión también debe considerar principios como la ocultación, el cumplimiento de las normas de seguridad y prevención de colisiones, y la facilidad de mantenimiento. También son necesarias medidas de protección eficaces para los arneses de cableado de alta tensión. Una disposición incorrecta de los arneses de cableado de alta tensión puede provocar fugas eléctricas, incendios y riesgos para los ocupantes. - Tipos de diseño de arneses de cableado de alto voltaje
Actualmente, se utilizan dos tipos comunes de cableado de alta tensión: el cableado en capas y el cableado en paralelo. Ambos tipos tienen como objetivo separar los arneses de alta y baja tensión para reducir la interferencia electromagnética entre las comunicaciones de alta y baja tensión.
a) Diseño en capas: Como su nombre indica, los arneses de cableado de alta y baja tensión están separados por una cierta distancia en el diseño en capas, lo que evita que la interferencia electromagnética del sistema de alta tensión afecte la alimentación y la transmisión de señales de la unidad de control de baja tensión. El diagrama a continuación ilustra el diseño en capas para arneses de cableado de alta y baja tensión.
b) Diseño de Disposición Paralela: En la disposición paralela, los arneses de cableado comparten el mismo recorrido, pero se conectan al chasis o la carrocería del vehículo en paralelo. Al adoptar esta disposición paralela, los arneses de cableado de alta y baja tensión se mantienen separados, sin cruzarse. El diagrama a continuación muestra un ejemplo de diseño de disposición paralela, con el arneses de cableado de alta tensión en el chasis izquierdo y el de baja tensión en el chasis derecho.
Debido a las diferencias en la estructura del vehículo, el diseño de los componentes eléctricos y las limitaciones espaciales, en el diseño de arneses de cableado de vehículos de nueva energía se utiliza comúnmente una combinación de estos dos tipos de diseño para minimizar o evitar la interferencia entre las comunicaciones de alto y bajo voltaje.
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Hora de publicación: 25 de diciembre de 2023
