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新能源车辆动力电池包内线束的设计及研究(新能源车动力电池组电子线束设计方案检测)

作者:君博电子 浏览量:0 来源:商机交易网

近些年,伴随着新能源汽车的发展趋势,大家对我国节能降耗作出了积极回应,推动了新能源技术的应用,形成了绿色经济的呼吁。这个汽车企业早已发布了自个的新能源车企业产品,包含新能源车、油电混合汽车。除此之外,伴随着新技术的进一步改善,它倾向于用电力工程替代传统式然料做为汽车的动力源。

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针对新能源车动力电池组电子线束的设计方案和科学研究,存有各种各样设计问题和新设计理念。锂电池组内的电子线束作为锂离子电池的电力工程信号传输。开关电源的高效导出为、充电电池功能损耗合理监管里程数。在设计过程中,它也面临方案设计。、排序发展趋势、 EMC维护和别的设计方案检测。

一、线束设计剖析

现阶段,新能源车动力电池组依据此前的设计目标明确锂电池组中的控制模块和组件的总量和构造。锂电池组制冷方式分成风冷和水冷锂电池组。针对外包装中的线束设计,它区别于传统式的燃油车电子线束,有高压线束和低压线束。不一样方式锂电池组的内部结构线束设计选用不一样方式的设计方案和布置计划方案。

1.1锂电池组高压线束设计方案

高压线束关键为新能源车给予髙压和大功率电阻。因而,针对电子线束的设计方案和合理布局特别是在关键。关键遵照下列标准:

1)线束设计:高压线束设计方案选用双轨制系统软件。因为髙压已超出人体安全电压,因而车体不可以作为全车的接地点。因而,在封装形式中的高压线束设计中,直流高压电源电源电路务必严格遵守双轨制系统软件。封装形式中的高压线束可划分为髙压总正负极、髙压总负级。

2)髙压射频连接器挑选:髙压射频连接器主要负责髙压和大电流的联接和传送,承担高压电路的人机对战安全性。因而,髙压线束连接器现阶段应用具备髙压电阻器、防水级别高、的环状自锁互锁、屏蔽掉联接等作用。

3)屏蔽掉设计方案:选用屏蔽掉高压电线,屏蔽网遮盖在高压电线内。射频连接器联接时可完成屏蔽掉联接。充分考虑干扰信号要素,全部高压线束系统软件彻底被屏蔽层遮盖。

4)电力线路合理布局:充分考虑安全性和干扰信号,电力线路与低压线路分离出来。

1.2锂电池组低电压线束设计

1.2.1依据充电电池的基本原理和设计结构,内部结构电子线束分成:1)BMU(BMS电脑主板)电子线束:主要功能承担电池状态可能(SOC SOP SOH等)、电动执行机构操纵,热管理模式,髙压安全性、故障检测和别的BMS主控芯片作用。

2)LMU(BMS从板)电子线束:主要功能是承担模块工作电压,电池温度收集和监管。

3)HCU(BMS高压板)数据采集电子线束:髙压收集,绝缘层检测。

4)髙压继电器线圈控线束:承担操纵高压电路的电源开关。

5)电压传感器电子线束:有霍尔元件或分路器,主要负责搜集电流量信息内容。

6)PTC控制板:操纵PTC开展加温

7)继电器:操纵锂电池组空调管道的开/关。

8)每一个髙压射频连接器的自锁互锁电源插头:髙压控制回路自锁互锁信号传输。

以上电子线束布局与锂电池组中的高压线束分离出来,以合理地防止EMC影响。

1.2.2锂电池组中的低压线束固定不动和环扣挑选:

鉴于锂电池组的自然环境和结构限制,电子线束固定不动方式微型化。、便于拼装、借助固定结构的简易构造。

1.2.3屏蔽掉设计方案:

低压线束承担髙压控制单元控制模块的基本功能完成和有关数据信号的传送。在低电压线束设计和布置计划方案中,考虑了高压线束的影响维护,而且不一样的视频信号应用差异的低电压屏蔽电缆。

高频信号:电子线束为五类双绞线、屏蔽层由箔层屏蔽掉。

低频信号:电子线束为五类双绞线、屏蔽层由编制层屏蔽掉。

1.2.4屏蔽电缆的接地保护方式:

点射接地装置:低频信号在点射接地装置。

多一点接地装置:高频信号在好几个点接地装置。

两、高压低压电子线束合理布局计划方案

图1、锂电池组相对高度、低压线束合理布局

为防止高压线束传送强电流量时的干扰信号,低压线束对控制单元开关电源和信号传输导致干扰信号的风险性,因而我们的纯电动汽车动力电池组选用高压线束和低压线束与层并排设计方案该设计致力于合理防止弱电工作中导致的影响。合理布局如下图1所显示。

2.1等级分类布局:高压线束和低压线束分成左右二级。

2.1.1分层次走线

在蓄电池的前期环节,考虑到用以分层次走线的电池模块的直流高压电源和低电压信号采集。控制模块中间的串连联接保证髙压电极连接线(图上鲜红色)坐落于控制模块下边,低电压信号采集和其它有关的低电压控线(图上的深蓝色坐落于上边)控制模块层。从分层次走线,电力线路合理工作时出现的EMC影响获得维护。保证锂电池组中的开关电源、信号传输平稳。

2.2平行面分配:

2.2.1所连锂电池组的内部构造并列排序(如下图2所显示)

前面控制模块的髙压布线和BMS电脑主板的低电压布线并列布局,以保证高压和低压电子线束不并置。当高压线束工作时,合理地维护控制板的EMC影响。

图2、锂电池组控制模块、控制板、电子线束布局

三、高、固定不动设计方案的低压线束

3.1电子线束锂电池组扣挑选:三合一电缆扎带扣(图3)、三合一螺母扣(图4)、电缆扎带固定不动(图5)。

图3、卡扣式电缆扎带扣

图4、卡扣式螺母扣

图5、电缆扎带固定不动捆绑带

3.1.1图3中的阴茎系带主要运用于高压和低压电子线束。根据联接、后侧的塑胶空气管道,风管里面的构造用以根据电缆扎带固定不动电子线束。空气管道行为主体设定有用以电子线束固定不动拼装的安装孔。

3.1.2图4卡扣式螺母扣主要运用于前侧、后侧电池模块下边,电镀金底端固定不动螺母用以固定不动电子线束。

3.1.3图5束线带固定不动电子线束主要运用于LMU从板、 HCU信号采集电子线束固定不动的后控制模块顶盖。

四、锂电池组中高压低压电子线束的制定与剖析

高压线束选用双轨制控制系统设计。前边的、后面控制模块串连联接。、锂电池组PTC、风蒸发式冷风扇、通电维护保养电源开关、电池充电预充电电路连接到主电路。并根据锂电池组前面的高电压射频连接器为全车给予强大的开关电源。髙压射频连接器由电源插头体屏蔽掉,增加了高压互锁作用,合理避免高压电流造成的EMC影响。

锂电池组中的低压线束的基本原理设计方案与传统式车子的外界车子电子线束中采用的电子线束和束线的基本原理设计方案同样。不同点取决于锂电池组的内部结构电子线束关键实行数据信号搜集,而且在锂电池组中监控有关的控制器部件。现阶段,应用耐高温电线和屏蔽电缆、五类双绞线。全部整理的消息都互换到BMU(如下图6所显示)供电电源、锂电池组热管理、锂电池组内排热、蓄电池充电和充放电及其别的有关操纵。

4.1电子线束配电设备计划方案锂电池组EMC维护

在全部车子范围之内,首先要保证构件的EMC符合规定规定,而且控制单元根据电子线束联接连接在一起,而且在配电设备中选用维护侧。

电路和接地点电源电路以与图1中一样的形式布局在同一射频连接器中。

4.2锂电池组EMC维护的线束设计

为了更好地合理地避免由电子线束过电流造成的电磁辐射难题,电子线束材料选择一般选用五类双绞线并将双绞线电源电路布局在另一线束的最两侧,以高频率信号。可以使用双绞屏蔽线电缆线。

车子电子线束中90%的传输发送与电缆线相关,因而在评定和设计方案电子线束时应注意下列这几个层面:

1)开关电源电路一部分解决,循环系统操纵的设计考虑到。

2)比较敏感数据信号根据屏蔽双绞线传送,屏蔽层解决360度。

3)电源线避开髙压互联网和强干扰信号,接地装置有效密切藕合。

4)对过滤器的接地解决“接地装置”,以降低导线电感器。

5)保证电缆线中非常的数据信号对地比,并进行科学合理的摆放和配备。

4.3电缆线传输暂态过程免疫力维护设计分析

电源插头通断暂态抗扰度应考虑到在新能源车髙压、低电压工作中浪涌保护器、单脉冲维护设计方案的原始设计中。

4.4单脉冲影响维护在开启或关掉锂电池组中的电源开关电磁阀和熔断丝期内,因为电孤造成的影响单脉冲,还需要在线束设计开始时考虑到的维护。