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“ 整車線束拓?fù)湓O(shè)計(jì)就是線束在整車內(nèi)的布置和分段設(shè)計(jì),，線束拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的體現(xiàn)形式為在整車區(qū)域內(nèi)的連接形式及分段數(shù)量。 線束拓?fù)湓O(shè)計(jì)是架構(gòu)設(shè)計(jì)中一項(xiàng)重要內(nèi)容,，受電氣架構(gòu),、電源分配,、主機(jī)廠流水線,、裝配工藝的影響很大,。而線束拓?fù)涞淖罱K形態(tài)，也會(huì)反過來影響整車電氣架構(gòu),、電源分配,、零件制造、整車安裝等,。 對(duì)于高壓線束拓?fù)湓O(shè)計(jì)來說,，由于高壓電器件普遍體積大,，要求的安全系數(shù)高,，因此在新能源車型處于前期開發(fā)階段時(shí)，高壓線束拓?fù)浼軜?gòu)的設(shè)計(jì)工作就應(yīng)該盡早介入,。 在設(shè)計(jì)之初，需要明確一點(diǎn),，不論高低壓線束，其拓?fù)湓O(shè)計(jì)不能一概而論,，無法遵循單一的形式，而是要從整車層面,，在滿足預(yù)設(shè)功能的前提下，以最少的原材料和最高的成產(chǎn)、裝配效率為目標(biāo)導(dǎo)向來進(jìn)行全方位的考量。 要全面了解高壓線束拓?fù)渥詈唵魏椭庇^的方法就是從熟悉的傳統(tǒng)低壓線束出發(fā),，先行了解傳統(tǒng)燃油車和新能源車在整車電氣系統(tǒng)和電氣件上的差異,，衍生到高壓線束拓?fù)浜偷蛪壕€束拓?fù)涞牟町悺?/p> 【新能源車型&燃油車差異】 “ 傳統(tǒng)燃油車最基本和關(guān)鍵的技術(shù)在于四大系統(tǒng)和八大機(jī)構(gòu),。 八大機(jī)構(gòu)是針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)而言的,，點(diǎn)火系統(tǒng),、潤滑系統(tǒng),、冷卻系統(tǒng),、燃油供給系統(tǒng),、啟動(dòng)系統(tǒng)、曲柄連桿系統(tǒng),、配氣機(jī)構(gòu)和凈化裝置。四大系統(tǒng)則主要針對(duì)底盤而言,，分別為傳動(dòng)系統(tǒng),、行駛系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng),。 1.動(dòng)力系統(tǒng)差異 純電動(dòng)汽車和燃油車最大的區(qū)別在于動(dòng)力系統(tǒng)的不同,。 傳統(tǒng)燃油車的動(dòng)力系統(tǒng)由發(fā)動(dòng)機(jī)總成和變速箱總成構(gòu)成。燃油在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)燃燒,，使氣缸內(nèi)的氣體迅速膨脹,，推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生動(dòng)力,。動(dòng)力經(jīng)離合器\變速箱\傳動(dòng)軸\主傳動(dòng)器\差速器\驅(qū)動(dòng)輪,，驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)給地面一個(gè)力,，地面給車輪一個(gè)反作用力即牽引力，最終使車輛開始行駛,。 純電動(dòng)車使用電動(dòng)機(jī)替代了傳統(tǒng)的燃油發(fā)動(dòng)機(jī),，電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)在燃油車上所扮演的角色屬性一致，都是汽車的動(dòng)力裝置,，是電動(dòng)汽車的心臟,，依據(jù)電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換的一種電磁裝置，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),，進(jìn)而使車輛運(yùn)動(dòng),。  交流同步電機(jī) 2.傳動(dòng)系統(tǒng)差異 由于電動(dòng)車沒有傳統(tǒng)燃油車必備的變速箱，電機(jī)的動(dòng)力輸出大小則完全依靠電子控制系統(tǒng)來調(diào)節(jié),，然后通過減速器和差速器直接傳遞到前軸或后軸帶動(dòng)車輪旋轉(zhuǎn)。 在整個(gè)過程中,，電動(dòng)汽車采用線控技術(shù),，沒有燃油車的前后傳動(dòng)軸，因此電機(jī)可以安裝在距離車輪更近的地方,，換句話說,，對(duì)應(yīng)的高低壓線束的安裝可更加緊湊。 3.制動(dòng)系統(tǒng)差異 燃油車上采用發(fā)動(dòng)機(jī)和真空泵組合來提供真空助力的制動(dòng)模塊,，但由于電動(dòng)車沒有發(fā)電機(jī)和啟動(dòng)機(jī),，也就沒了真空來源，因此,，電動(dòng)汽車的制動(dòng)系統(tǒng)由電動(dòng)真空泵給真空制動(dòng)助力器提供助力,。 4.能量供給系統(tǒng)差異 燃油車上所有紛繁復(fù)雜，做機(jī)械運(yùn)動(dòng)的電氣部件,，其能量源均來自于燃料(汽油),。燃燒產(chǎn)生的化學(xué)能除了轉(zhuǎn)換為機(jī)械能外，同時(shí)還轉(zhuǎn)換為電能,，為其他車載用電器(安全系統(tǒng),、信息娛樂系統(tǒng)等)提供能量。 電動(dòng)汽車的動(dòng)力源則“省去”燃燒燃料環(huán)節(jié),，直接使用電動(dòng)汽車的重要部件——?jiǎng)恿﹄姵刈鳛殡妱?dòng)機(jī)的能量源,。 純電動(dòng)汽車沒有燃油箱(在混動(dòng)車型上仍保留燃油箱)，但動(dòng)力電池的體積及其重量都比油箱裝滿后重很多,，油箱雖然可以根據(jù)底盤的空間設(shè)計(jì)成多種形狀,，但總體來說是一體不可分開的。而動(dòng)力電池則可以分來安放,，充分利用座椅,、車底、后備箱等空間，對(duì)能量存儲(chǔ)的空間利用率有了極大的提高,。 以上這些新增的高壓部件(高電壓電池,、逆變器、空調(diào)壓縮機(jī),、三相發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)等)都需要高壓線束為其提供能量和型號(hào)傳輸,。當(dāng)然，這里提到的高壓線束和日常生活中的高壓電網(wǎng)輸送電纜并不相同,，僅相對(duì)于燃油車的低壓系統(tǒng)而言,。 【混動(dòng)車型 高壓線束拓?fù)洹?/strong> “ 混合動(dòng)力汽車(Hybrid Electric Vehicle)指的是在車輛內(nèi)部至少有兩套能量轉(zhuǎn)換裝置和兩套能量存儲(chǔ)裝置來驅(qū)動(dòng)車輛的汽車。 以PHEV(Plug-in Hybird Electric Vehicle)插電式混合動(dòng)力車為例,，其能量轉(zhuǎn)換設(shè)備有①內(nèi)燃機(jī),，②電動(dòng)機(jī)，能量存儲(chǔ)設(shè)備有①燃料箱,，②動(dòng)力蓄電池,。  PHEV 能量轉(zhuǎn)換及能量存儲(chǔ)裝置 由于PHEV的能量源既可來自于動(dòng)力電池，又可來自燃料燃燒,，因此PHEV動(dòng)力電池的體積遠(yuǎn)比純電動(dòng)車(BEV)動(dòng)力電池體積小,，一般放置在車輛后排座椅至行李箱區(qū)域內(nèi)。動(dòng)力電池主要的外聯(lián)設(shè)備——充電機(jī),，一般也布置在接近高壓電池包的附近,。車輛的電動(dòng)力系統(tǒng)則和燃油動(dòng)力系統(tǒng)一起，通常被布置在發(fā)動(dòng)機(jī)艙/外艙,。 由于是在完整的燃油動(dòng)力系統(tǒng)外,，額外疊加一套電動(dòng)力系統(tǒng)，因此PHEV車型的發(fā)動(dòng)機(jī)艙通常臃腫不堪,，對(duì)高壓線束而言,，布置空間狹小，環(huán)境惡劣,。在前期進(jìn)行拓?fù)湓O(shè)計(jì)時(shí),，需要為高壓線束布置預(yù)留出合理的空間，并注意避讓載有信號(hào)通訊的線束回路,，避免造成可能的EMC問題,。  混動(dòng)車型 高壓線束拓?fù)鋱D 【純電車型 高壓線束拓?fù)洹?/strong> “ 純電車型僅有一套動(dòng)力系統(tǒng)，為了占用更多的空間,，為車輛提供更多的能量儲(chǔ)備,，不論動(dòng)力電池包是“土”字型還是版型， 都布置在車底,。 交流充電口和直流充電口的位置,，根據(jù)車輛造型要求,，被布置在原本燃油車加油口的位置或隱蔽在了前后LOGO內(nèi)。 純電動(dòng)車的高壓線束拓?fù)漭^為簡單明了,，一般分為7大類,，基本分布于車頭和底盤區(qū)域內(nèi)。
 純電車型 高壓線束拓?fù)?/span> 【比亞迪·唐 高壓線束系統(tǒng)】 我們以比亞迪品牌的“唐”為例,，通過拆解其高壓線束系統(tǒng)來認(rèn)識(shí)和了解高壓線束拓?fù)涞闹T多細(xì)節(jié),。  比亞迪·唐 高壓線束布置 示意圖 比亞迪唐的整車高壓線束系統(tǒng)共由8根高壓線束總成和2個(gè)配電盒組成。  比亞迪·唐 整車高壓線束相關(guān) 通過拆解比亞迪·唐的實(shí)車,，該車有很長一段高壓線束布置在乘客艙,，雖然為底盤節(jié)省出了更多的空間，并且事實(shí)上高壓線束總長也確實(shí)更小了,，但高壓線束通過了乘客艙,，存在一定安全風(fēng)險(xiǎn)。  比亞迪·唐 高壓線束布置在乘客艙的部分 動(dòng)力電池包被布置在整車中部,，總配電盒布置在空間較大的中央通道區(qū)域,，集成了配電以及保險(xiǎn)絲功能，降低了電機(jī)控制器的集成度,，為前后電機(jī)和空調(diào)配電。配電盒直接連接至電池包,，從電池包取電,，并與車外有密封措施。 比亞迪·唐為四驅(qū)車型,，前后有兩個(gè)電機(jī),，受兩個(gè)電機(jī)控制器控制。  高壓配電盒線束沿車身加強(qiáng)梁布置在后排座椅下方,，與后電機(jī)高壓線束一起沿地板布置到中央通道區(qū)域,。在座椅下方使用金屬支架(接觸面為絕緣塑料)固定，乘客踩踏區(qū)域則使用長條支架予以固定保護(hù),。  前電機(jī)控制器高壓線束沿中央通道從儀表中央穿過,，在橡膠件的保護(hù)下穿過內(nèi)外艙防火墻。在發(fā)動(dòng)機(jī)艙布置時(shí),，則采用了大尺寸支架進(jìn)行固定和導(dǎo)向,。  發(fā)動(dòng)機(jī)艙區(qū)域空間大，線束周圍沒有相近的其他零件,。由于電機(jī)控制器和電機(jī)距離很近,，高壓導(dǎo)線長度短，因此沒有其他固定用部件,。  空調(diào)從主配電盒取電后,，在發(fā)動(dòng)機(jī)艙落水槽下方中間額外配置了一個(gè)小型配電盒,，分為2路，為PTC配電和鼓風(fēng)機(jī)供電,。PTC回路直接由配電盒連線連接到用電器,，空調(diào)回路則通過一個(gè)對(duì)接連接了尾巴小線和空調(diào)線。這樣有利于動(dòng)力總成生產(chǎn),，方便安裝,。 值得注意的時(shí)，該配電盒無保險(xiǎn)絲,，只起到掛點(diǎn)作用,，并且該配電盒面積和體積都很大，不利于整車輕量化設(shè)計(jì),。 比亞迪·唐的充電口直接固定在車身鈑金上,，有且只有一層鈑金。高壓充電線束則就近接地,，有兩個(gè)分支與低壓線束對(duì)接,。 后電機(jī)控制器的接口設(shè)計(jì)在下方，直接穿過車身鈑金與控制器對(duì)接,。高壓導(dǎo)線使用大尺寸的支架固定和導(dǎo)向,。因?yàn)椋刂破鞑贾秒x電機(jī)很近,，高壓線束長度有限,。 比亞迪·唐的等電位均衡線使用編織鋁線。其優(yōu)勢在于降低成本和降低質(zhì)量,。 在簡單了解比亞迪·唐的實(shí)車狀況后,，我們可以發(fā)現(xiàn)，比亞迪·唐的高壓線束布置,，在很多設(shè)計(jì)觀念上,，沿襲了很多低壓線束的設(shè)計(jì)理念，并未形成獨(dú)特的具有高壓特點(diǎn)的拓?fù)湓O(shè)計(jì),，我們?nèi)耘f可以通過對(duì)低壓線束拓?fù)涞姆治?，來了解、學(xué)習(xí),，進(jìn)而制定針對(duì)高壓線束零件的拓?fù)浼軜?gòu),。 |
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