Como projetar o layout do chicote de fiação de alta tensão para veículos de novas energias?-1

Com o rápido avanço da tecnologia de veículos de novas energias, diversas montadoras lançaram uma série de produtos desse tipo, incluindo veículos totalmente elétricos, híbridos e movidos a hidrogênio, em resposta às políticas governamentais de incentivo a veículos de energia limpa. A tecnologia dos veículos de novas energias está em constante aprimoramento, e a substituição dos combustíveis tradicionais pela energia elétrica como fonte de energia é uma tendência crescente. O chicote de fiação de alta tensão é o principal sistema de conexão e transmissão para o fornecimento de energia e funcionalidade do veículo. Devido à alta tensão presente nos veículos de novas energias, o projeto dos chicotes de fiação de alta tensão enfrenta desafios em termos de soluções e layout.

I. Soluções de projeto para chicotes elétricos de alta tensão

1. Design de arnês de pista dupla
   O projeto do chicote de fiação de alta tensão para veículos de novas energias adota um sistema de dupla via. Como a tensão de saída da bateria é alta e excede a tensão segura para humanos, a carroceria do veículo não pode servir como ponto de aterramento para o chicote de fiação de alta tensão. No sistema de chicote de fiação de alta tensão, o circuito de alta tensão CC deve seguir rigorosamente o projeto de dupla via. Chicotes de fiação de alta tensão comuns incluem os fios de alta tensão do sistema de tração, os fios de alta tensão da bateria, os fios de alta tensão da porta de carregamento, os fios de alta tensão do compressor do ar-condicionado e os chicotes da bomba da direção hidráulica.
2. Seleção e projeto de conectores de alta tensão
   Os conectores de alta tensão são responsáveis ​​pela conexão e transmissão de eletricidade de alta tensão e alta corrente, sendo componentes essenciais para garantir a segurança dos ocupantes do veículo. Portanto, ao selecionar conectores de alta tensão, fatores como resistência à alta tensão, nível de proteção, intertravamento de circuitos e capacidade de blindagem precisam ser considerados cuidadosamente. Atualmente, fornecedores líderes e confiáveis ​​do setor são os principais fornecedores de conectores de alta tensão, como AVIC Optoelectronics, TE Connectivity, Yonggui, Amphenol e Ruike Da. 

   

3. Projeto de blindagem para chicotes elétricos de alta tensão
   Os chicotes de fiação de alta tensão geram forte interferência eletromagnética ao transmitir eletricidade de alta tensão. Portanto, utiliza-se fio com blindagem trançada. Ao selecionar conectores, dá-se preferência a modelos com capacidade de blindagem para estabelecer uma conexão em circuito fechado com a camada de blindagem do chicote de fiação de alta tensão, suprimindo a interferência eletromagnética gerada por este.

Vista em corte de um chicote de fiação de alta tensão.

II. Projeto de Layout de Chicotes Elétricos de Alta Tensão

1. Princípios do projeto de chicotes elétricos de alta tensão
   a) Princípio da Proximidade: Ao projetar chicotes elétricos de alta tensão para veículos de novas energias, o objetivo é minimizar o comprimento dos percursos dos fios. Essa abordagem evita quedas de tensão excessivas devido a percursos longos e está alinhada aos princípios de projeto de redução de custos e de peso.
   b) Princípio de Segurança: Além da proximidade, o projeto de chicotes elétricos de alta tensão deve considerar princípios como ocultação, conformidade com normas de segurança e prevenção de colisões, e facilidade de manutenção. Medidas de proteção eficazes para chicotes elétricos de alta tensão também são necessárias. Um projeto inadequado de chicotes elétricos de alta tensão pode resultar em fuga de corrente, incêndios e riscos para os ocupantes.
2. Tipos de diagramas de chicotes elétricos de alta tensão
   Atualmente, dois tipos comuns de disposição de chicotes elétricos de alta tensão são utilizados: a disposição em camadas e a disposição paralela. Ambos os tipos visam separar os chicotes elétricos de alta e baixa tensão para reduzir a interferência eletromagnética na comunicação entre alta e baixa tensão.
   a) Projeto de layout em camadas: Como o nome sugere, os chicotes de fiação de alta e baixa tensão são separados por uma certa distância no layout em camadas, evitando que a interferência eletromagnética do sistema de alta tensão afete a alimentação e a transmissão de sinal da unidade de controle de baixa tensão. O diagrama abaixo ilustra o projeto de layout em camadas para chicotes de fiação de alta e baixa tensão.

b) Projeto de Layout Paralelo: No layout paralelo, os chicotes elétricos seguem o mesmo trajeto, mas são fixados à estrutura ou carroceria do veículo em paralelo. Ao adotar o layout paralelo, os chicotes de alta e baixa tensão permanecem separados, sem se cruzarem. O diagrama abaixo mostra um exemplo de projeto de layout paralelo, com o chicote de alta tensão no lado esquerdo da estrutura e o chicote de baixa tensão no lado direito.

Devido às diferenças na estrutura do veículo, no layout dos componentes elétricos e nas limitações de espaço, uma combinação desses dois tipos de layout é comumente usada no projeto de chicotes elétricos para veículos de novas energias, a fim de minimizar ou evitar interferências entre as comunicações de alta e baixa tensão.

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