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電動汽車高壓電纜的特性和優化

  完美復雜的設計和使用高品質的材料,結果將導致昂貴的電纜成本。經驗表明,針對具體的高壓電纜,往往可以通過截面,溫度要求,柔韌性以及屏蔽效果的優化而量體裁衣。重量和成本節省可以彰顯,過度尺寸和過度的組件可以避免。

  1. 截面積和溫度等級的優化

  電纜的選擇大多是根據環境溫度和傳送電流的指標。在這方面,*重要的特性是“電纜截面”和“電纜所用材料的耐熱等級”。

  導體的電壓降轉化為熱能加熱的高壓電纜的導體。這種熱可部分轉移到環境,使導線運行溫度降低。較低的溫度梯度可以轉移較少的熱量。連續負載電流的電纜可以導致承受*高的額定溫度。該溫度可以造成所用材料的老化。

  電纜設計者面臨的挑戰,設計*合適應用的電纜:過度的導體規格可能會導致成本和重量增加,較大的外徑。*壞的情況,僅考慮可能的*高的負載電流和環境溫度,將導致采用大截面電纜,耐高溫材料,如有機氟或硅材料。

  確定電流和負載環境溫度的關系從技術和經濟角度看是很有意義的。應考慮真正的驅動器周期性的動態電流峰值,允許合理的定義*壞情況下負載電流和峰值電流。

  一個好的設計的先決條件是對基本條件的了解,如必須首先確定環境溫度和電纜負載。一般大截面高壓電纜在溫度變化方面具有較大慣性,所以車輛加速或減速的電流峰值不會導致一個大的導體溫度的影響。

  允許有時短期溫度峰值即使超過在以上定義的電纜溫度等級,高壓電纜處理這些峰值的能力通常是由熱過載性能定義。從而電纜不需要設計為較高的工作溫度等級,沒有必要采用超過指定工作溫度的電纜。

  可以綜合考慮常駐負載電流以及單脈沖或系列脈沖連同各種參數,如環境溫度。理論基礎和現實中獲得的經驗相結合,可以初步確定、選擇和得到優化的滿足應用的高壓電纜。

  2. 柔韌性的優化

  對車輛的電纜布線的可用空間值得仔細考慮。僅在車輛某個具體區域緊張的彎曲半徑需要會導致整體電纜的柔韌性要求提高。如果可能在整體設計進行小的變更,避免緊彎曲的問題是非常有意義的。

  電纜沒有必要必須具有*高的柔韌性。確切的定義彎曲力,并結合結構和相應的測試設備,使電纜的設計者創建*合適應用的設計。特別是對較大截面的電纜,用比較柔韌或常規的結構設計替代高柔韌的設計會顯著降低成本。

  3. 屏蔽效果的優化

  在一定頻率范圍內定義的屏蔽效果對電纜的開發是非常必要的。沒有關于頻率信息的屏蔽效果不是很有用,這可能導致解決方案采用過度的尺寸和使用昂貴的組合屏蔽,從技術角度來看這已經不必要。

  通常情況下,電動汽車電纜開發設計階段可以用理論計算給出一個預期的效果值供考慮。然后用實物通過試驗手段進行高壓電纜的屏蔽效果驗證。

  電動汽車的高壓線束和傳統的布線系統比仍有很長的路要走。具體規范要求通常沒有明確界定,這會造成技術上復雜化,從而導致昂貴的解決方案。開發階段涉及的所有各方必須采用系統為導向的方法對高壓電纜技術和成本合理優化。

電動汽車高壓電纜的特性和優化 2020-05-14 本文被閱讀
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