线束工程师：新能源整车高压线束设计

相比低压线束，整车高压线束的种类和子部件少了很多，不光是从主机厂的角度还是供应商的角度来说，相比低压线束，其受到的待遇（重视程度）是不一样的，这是因为高压线束是高压系统的核心部件之一，零件利润更高。分享的这篇文章浅要介绍了新能源高压线束的特性及设计要点。

整车高压线束主要的设计方案涉及到线束走向 设计、线径设计、高压连接器选型、充电口的类型和应用、屏蔽设计、高压线束固定卡扣选型、高压线槽设计、高压互锁HVIL设计、GROMMET设计等。

目前国内车型全部采用屏蔽高压线，曰系车也有应用屏蔽网包覆在高压线外侧，插件处处理实现屏蔽连接。同时由于高压已经超出人体安全电压，车身不可像低压系统一样作为整车搭铁点，因此在高压线束系统的设计上，直流高压电回路必须严格执行双轨制。

根据高压线束的特性，我们一般以高压电器为中心对高压线束进行划分，可分为电机高压线、电池高压线、充电高压线等。电机高压线一般是连接控制器和电机的高压线；电池高压线一般是连接控制器和电池的高压线；充电高压线一般是连接充电机和电池的高压线。

一、高压线束特性

高压线束耐压与耐温等级的性能远高于低压线束等级，国内主机厂通常采用屏蔽高压线，近年来日本主机厂主要采用非屏蔽高压线外包裹屏蔽网工序。屏蔽高压线可减少EMI、RFI对整车系统的影响。整条高压线束回路均实现屏蔽连接，电机、控 制器及电池等接口高压线束屏蔽层，通过插件等压接结构连接到电池电机控制器壳体，再与车身搭铁连接。高压线的屏蔽对于电缆传导数据不是必须的，但是可减少或避免高压线的辐射。 耐压性能：常规汽车耐高压额定600V,商用车及大巴士电压可高达1000V; 耐电流性能：根据 高压系统部件的电流量，可达250~400A; 耐温性能：耐高温等级分为125°C、150°C、200°C不等， 常规选择150°C导线；低温常规-40°C。

二、线径设计

需要综合考虑以下几方面： ①负载回路的额定电流值； ②电线导体的容许温度； ③线束工作时周围环境的温度； ④导线自身通电时温度上升引起的 通电率降低； ⑤成捆线束容许电流的折减系数。 电线容许电流值 x 环境温度引起的通电率降低 x 捆扎引起的折减系数>额定电流值。 鉴于环境温度对通电率降低的影响（驾驶室内 40丈、发动机室80丈），导体阻抗的上升需做考虑。因此：电线的耐热温度>环境温度+导体通电时的温度上升。 导线最大稳态温升应不超过额定温度导线绝缘层、插件材料或其他导线涉及的材料。导线安培容 量很多决定因素变量，如：导体尺寸、绝缘材料、 绝缘层厚度、环境温度、导线捆绑尺寸、导体材料。

三、屏蔽及EMC干扰设计

高压线束每个接口均采用屏蔽处理，前后电机 接口处为屏蔽卡环与电气盒导轨压接，控制器及电 池箱插件采用有屏蔽功能的结构件。 EMC是新能源车型面临的一大问题，电机、控 制器等高压部件发出不同频段的电磁波对整车音响 倒车影像及变速器传感器等产生干扰，目前国标没 有详细关于此方面的标准。有些主机厂采用在相关 高压零件（包括设备和线束）均增加磁环， 整车EMC问题得到大大的改善。

四、总结

高压线束线径的合理选择，固定保护的优化布 置，成本控制都成为高压线束设计的要务，新能源 汽车有着广泛的市场前景。

（来源：纯电动汽车电气设计）