Como projetar o layout da fiação de alta tensão para veículos de nova energia?-1

Com o rápido avanço da tecnologia de veículos de nova energia, diversas montadoras lançaram uma série de produtos de veículos de nova energia, incluindo veículos elétricos puros, veículos híbridos e veículos movidos a hidrogênio, em resposta à promoção governamental de políticas de veículos de energia verde. A tecnologia de veículos de nova energia está se aprimorando gradualmente, e a tendência é a substituição de combustíveis tradicionais por energia elétrica como fonte de energia do veículo. O chicote elétrico de alta tensão é o principal sistema de conexão e transmissão para o fornecimento de energia e funcionalidade do veículo. Devido à alta tensão em veículos de nova energia, o projeto de chicotes elétricos de alta tensão enfrenta desafios em termos de soluções de projeto e layout.

I. Soluções de projeto para chicotes elétricos de alta tensão

1. Design de chicote de duas vias
   O projeto do chicote elétrico de alta tensão para veículos de nova energia adota um sistema de via dupla. Como a tensão de saída da bateria de energia é alta e excede a tensão segura para humanos, a carroceria do veículo não pode servir como ponto de aterramento para o chicote elétrico de alta tensão. No sistema de chicote elétrico de alta tensão, o circuito de alta tensão CC deve aderir rigorosamente ao projeto de via dupla. Os chicotes elétricos de alta tensão comuns incluem os fios de alta tensão do sistema de tração, os fios de alta tensão da bateria de energia, os fios de alta tensão da porta de carregamento, os fios de alta tensão do compressor do ar-condicionado e os chicotes da bomba de 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 das pessoas no veículo. Portanto, ao selecionar conectores de alta tensão, fatores como resistência à alta tensão, nível de proteção, intertravamento do circuito e capacidade de blindagem precisam ser totalmente considerados. Atualmente, a seleção de conectores de alta tensão é feita principalmente por fornecedores líderes e confiáveis ​​do setor, como AVIC Optoelectronics, TE Connectivity, Yonggui, Amphenol e Ruike Da. 

   

3. Projeto de blindagem para chicotes elétricos de alta tensão
   Chicotes elétricos de alta tensão geram forte interferência eletromagnética ao transmitir eletricidade de alta tensão. Portanto, são utilizados fios com blindagem trançada. Ao selecionar conectores, é preferível usar projetos com capacidade de blindagem para estabelecer uma conexão em malha fechada com a camada de blindagem do chicote elétrico de alta tensão, suprimindo a interferência eletromagnética gerada pelo chicote elétrico de alta tensão.

Vista em corte transversal de um chicote elétrico de alta tensão

II. Projeto de Layout de Chicotes de Alta Tensão

1. Princípios do layout de fiação de alta tensão
   a) Princípio da Proximidade: Ao projetar chicotes elétricos de alta tensão para veículos de nova energia, o objetivo é minimizar o comprimento dos trajetos dos chicotes elétricos. Essa abordagem evita quedas excessivas de tensão devido a trajetos longos e está em linha com os princípios de projeto de redução de custos e peso.
   b) Princípio de segurança: Além da proximidade, o layout dos chicotes elétricos de alta tensão também deve considerar princípios como ocultação, conformidade com as normas de segurança e proteção contra colisões e facilidade de manutenção. Medidas de proteção eficazes para os chicotes elétricos de alta tensão também são necessárias. O layout inadequado dos chicotes elétricos de alta tensão pode resultar em vazamentos elétricos, incêndios e riscos aos ocupantes.
2. Tipos de layout de chicote de fiação de alta tensão
   Atualmente, são utilizados dois tipos comuns de layout de chicotes elétricos de alta tensão: layout em camadas e layout paralelo. Ambos os tipos visam separar os chicotes elétricos de alta e baixa tensão para reduzir a interferência eletromagnética da comunicação de alta para baixa tensão.
   a) Projeto de Layout em Camadas: Como o nome sugere, os chicotes elétricos 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 o fornecimento de energia e a transmissão de sinais da unidade de controle de baixa tensão. O diagrama abaixo ilustra o projeto de layout em camadas para os chicotes elétricos de alta e baixa tensão.

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

Devido às diferenças na estrutura do veículo, no layout dos componentes elétricos e nas limitações espaciais, uma combinação desses dois tipos de layout é comumente usada no projeto de chicotes elétricos de veículos de nova energia para minimizar ou evitar interferência entre a comunicação de alta e baixa tensão.

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