Cablajul EV explicat: cabluri de înaltă tensiune, cablaje și sisteme de joasă tensiune

Un cablu portocaliu de 35 mm2 evaluat la 300 V nu va supraviețui unui pachet de 400 V, indiferent cât de curat arată sertizarea. Cele mai multe probleme de cablare a vehiculelor electrice se regăsesc la aceleași trei nepotriviri: o clasă de izolație sub tensiunea sistemului, un conector fără o buclă de interblocare de înaltă tensiune sau un scut terminat doar la un capăt. Fă-le corect pe cele trei și restul cablajului devine mai degrabă un exercițiu de rutare și service decât un joc de fiabilitate.

Secțiunile de mai jos separă cablurile de tracțiune de cablurile de control de joasă tensiune, arată numerele care contează de fapt într-o specificație și subliniază unde se ascunde de obicei riscul de achiziție.

Domeniile de înaltă tensiune și de joasă tensiune sunt două probleme diferite de achiziție

Începeți cu domeniul tensiunii, nu cu ecartamentul firului. Un pachet hibrid plug-in poate sta între 100 V și 200 V, în timp ce un pachet electric cu baterie funcționează de obicei la 400 V, iar platformele de 800 V sunt acum comune pe modelele noi. În același timp, scaunele, iluminarea, afișajele și electronicele caroseriei încă funcționează la 12 V, 24 V sau 48 V. Cele două domenii au în comun un șasiu, dar aproape nimic altceva: izolație diferită, conectori diferiți, rutine de testare diferite și furnizori diferiți.

Deoarece cerințele diferă atât de mult, un furnizor care este excelent la hamurile de caroserie de 12 V nu este calificat automat pentru ansambluri de cabluri de tracțiune, iar inversul este la fel de adevărat. Când un furnizor se ocupă de ambele, beneficiul practic este controlul interfeței: ramura de joasă tensiune care alimentează o pompă de răcire a bateriei și alimentarea de înaltă tensiune către acea pompă sunt apoi proiectate în funcție de aceleași ipoteze de rutare și temperatură.

În interiorul cablurilor de înaltă tensiune: clasă de izolație, ecran și conector

Trei proprietăți decid dacă un cablu de tracțiune își supraviețuiește durata de viață. Prima este clasa de izolare. Cablurile de înaltă tensiune cu un singur conductor pentru automobile sunt de obicei evaluate la 600 V sau 1.000 V, cu polietilena reticulata ca dielectric și silicon obișnuit utilizat atunci când temperaturile cablurilor ajung la aproximativ 180 de grade Celsius lângă invertoare sau convertoare DC-DC. Un cablu evaluat la doar 300 V nu are loc într-un sistem de 400 V, chiar și atunci când curentul măsurat pare modest, deoarece descărcarea parțială și urmărirea încep cu mult înainte de apariția unui scurt scurt.

Al doilea este ecranarea. Cablurile de tracțiune transportă curenți comutați cu tranziții foarte rapide ale tensiunii, iar o rulare neecranată radiază zgomot de bandă largă în cablurile senzorului propriu și recepția radio a vehiculului. O construcție cu folie plus împletitură terminată la 360 de grade la ambele capete conține acea energie. Un scut împământat la un capăt transformă cablul doar într-o antenă, care este una dintre cele mai frecvente și mai puțin evidente greșeli în construcțiile aftermarket.

A treia este interfața conectorului: un zăvor în două trepte, contacte sigure la atingere, cu degete, carcase cu chei care împiedică împerecherea încrucișată și o buclă de interblocare care îi spune controlerului că conectorul este complet așezat înainte de a se închide contactoarele. Etanșarea asociată a IP67 este o bază rezonabilă, cu IP6K9K unde este de așteptat curățarea cu abur.

Cablaj auto personalizat pentru Tesla, Mercedes-Benz și BMW Cablaj specific vehiculului pentru Tesla, Mercedes-Benz și BMW, construit la desen cu conductori de cupru fără oxigen și etanșare IP67 pentru transmisie fiabilă a puterii și a semnalului. Vizualizare produs →

Deoarece secțiunea transversală a conductorului, clasa de izolație și familia de conectori se modifică de la platformă la platformă, cablajele pentru modelele Tesla, Mercedes-Benz și BMW sunt în mod normal construite după un desen specific vehiculului, mai degrabă decât selectate dintr-un catalog. Acesta este punctul de plecare corect ori de câte ori un proiect necesită un ansamblu definit cu materiale urmăribile în loc de cabluri libere tăiate la lungime pe șantier.

Cablajul de joasă tensiune rulează logica vehiculului

Nimic din cabină nu se mișcă fără rețeaua de joasă tensiune. Reglarea scaunelor, afișajele pentru cotiere, iluminarea ambientală, încuietorile ușilor și controlul caroseriei depind de hamurile care transportă putere și date împreună. Acolo unde un cablu de tracțiune este evaluat în funcție de rezistența dielectrică și de amperitate, un cablaj de joasă tensiune este evaluat în funcție de căderea de tensiune, reținerea conectorului și integritatea semnalului.

Datele sunt locul în care apar surprizele din stadiul târziu. CAN FD și LIN rămân calai de lucru, în timp ce conexiunile Ethernet 100BASE-T1 și 1000BASE-T1 necesită perechi răsucite cu impedanță controlată, lungimi de pereche potrivite și separare fizică de rulările de tracțiune. O scădere de jumătate de volt la alimentarea cu motorul scaunului este inofensivă; aceeași cantitate de zgomot indus pe o linie de senzor de curent nu este.

DK-B-1947 Unitate de control al vehiculului pentru modificarea auto Unitate de control IP65 pentru scaune, iluminare ambientală și uși electrice de aspirare, cu chipset de calitate industrială și anti-interferențe pentru manipularea fiabilă a datelor pe mai multe canale. Vizualizare produs →

Unitățile de control se află la celălalt capăt al acelor hamuri. Un modul sigilat cu ieșiri multiple de relee, comunicație CAN sau RS485 și o carcasă IP65 sau IP67 este ceea ce transformă un pachet de fire într-un sistem care poate fi diagnosticat în loc de ghicit. Revizuirea rolul de siguranță al modulului de control al vehiculului este util atunci când decideți ce sarcini merită o ieșire monitorizată și care pot rămâne pe un simplu circuit sigur.

Traseul, raza de curbare și bugetul de greutate

Regulile de rutare a cablurilor de înaltă tensiune sunt mai stricte decât se așteaptă majoritatea constructorilor începători. O regulă practică este o rază de îndoire minimă de patru până la șase ori diametrul exterior al cablului sub sarcină, cu o secțiune dreaptă de cel puțin 50 mm în spatele fiecărui conector înainte de prima îndoire. Clemele distanțate la aproximativ 150 mm până la 300 mm întrețin cablul să nu se bată în timpul vibrațiilor, iar fiecare trecere prin tablă are nevoie de o manșon sau de margine, deoarece izolația uzată pe un conductor de 400 V reprezintă un risc de arc mai degrabă decât un defect cosmetic.

Greutatea este a doua constrângere. Un set complet de hamuri pentru autoturisme se încadrează în mod obișnuit între 30 kg și 60 kg, iar porțiunea de tracțiune poate ajunge la 8 kg până la 15 kg. Conductoarele de aluminiu reduc această cifră cu aproximativ 30 până la 45 la sută pentru aceeași valoare nominală de curent odată ce se ține seama de secțiunea transversală mai mare și de proiectarea terminației mai groase, dar necesită o placare specifică a terminalelor pentru a evita coroziunea galvanică și fluajul la sertizare. Cuprul rămâne alegerea mai simplă sub 48 V și pentru curse scurte.

Unde cablarea EV eșuează mai întâi

Lista de eșecuri este scurtă și previzibilă, ceea ce o face ușor de proiectat împotriva:

• Scut terminat la un capăt sau cu o coadă lungă în loc de o clemă de 360 de grade, crescând emisiile radiate.
• Clasa de izolație sub tensiunea sistemului, producând o degradare lentă mai degrabă decât o defecțiune imediată.
• Înălțimea de sertizare în afara toleranței, adăugând rezistență și căldură la terminal în timpul încărcării rapide.
• Bucla de interblocare lipsă sau ocolită, astfel încât un conector parțial montat nu este niciodată detectat.
• Ciclul termic la ieșirea pachetului de baterii combinat cu direcționarea strânsă, ceea ce duce la uzura etanșării și uzura.
• Perechile de semnale direcționate pe lângă cablul de tracțiune, provocând defecțiuni intermitente care dispar pe bancă.

Standarde și documentație de solicitat

Standardele transformă opiniile în criterii de acceptare. Referințele relevante includ ISO 6469-3 pentru siguranța electrică a sistemelor de înaltă tensiune, ISO 6722 pentru cabluri auto cu un singur conductor, seria LV 216 pentru cablu de înaltă tensiune de 600 V și 1.000 V, SAE J1673 și J1654 pentru cablu și conector de înaltă tensiune, performanța USCAR-20 și ISO22 pentru terminale USCAR-206 și ISO22. protecție la intrare și IEC 62196 pentru conectorii de încărcare.

Împreună cu referințele standard, solicitați datele reale: rezultate de rezistență dielectrică, de obicei de două ori tensiunea nominală plus 1.000 V aplicată timp de un minut; rezistența de izolație măsurată la 500 V DC; verificări de continuitate și polaritate 100%; rezultatele integrității sigiliului pe lot; și secțiuni transversale de sertizare cu valori ale forței de extragere. Un furnizor cu un proces documentat și un sistem de control al schimbării valorează mai mult decât un preț unitar mai mic, deoarece o înlocuire silențioasă a materialului pe un cablu portocaliu nu este ceva ce o inspecție finală va prinde.

Aprovizionarea cablajului personalizat fără reluare

Cele mai multe reluări ale unui proiect de ham personalizat provin din informații care nu au fost niciodată notate. Lista de verificare de mai jos acoperă punctele care generează majoritatea comenzilor de modificare a ingineriei:

1. Definiți domeniul tensiunii și profilul curentului, inclusiv curentul continuu, curentul de vârf și ciclul de lucru.
2. Indicați clasa de izolație și temperatura nominală pentru fiecare segment de cablu în funcție de locația sa fizică.
3. Potriviți fiecare conector la interfața sa de împerechere, inclusiv funcțiile de cheie și interblocare, fără înlocuiri fără aprobare scrisă.
4. Puneți raza de îndoire, distanța dintre clipuri și separarea de cablurile de semnal direct pe desen sau în modelul 3D.
5. Necesită inspecția primului articol plus date de testare la nivel de lot pentru continuitate, rezistență dielectrică și integritatea etanșării.
6. Confirmați trasabilitatea și controlul modificărilor, inclusiv codurile de lot și notificarea înainte de orice modificare a materialului sau a procesului.

Ecran tactil capacitiv de 7 inchi pentru sistemele vehiculelor Ecran tactil capacitiv de 7 inchi pentru automobile cu vizualizare largă IPS, multi-touch în 10 puncte și rezistență IP65, potrivit pentru integrarea personalizată a interfeței de utilizare în sistemele vehiculului. Vizualizare produs →

Un afișaj este un caz de testare util. Un ecran tactil capacitiv de 7 inchi se află pe același cablaj de joasă tensiune ca și controlerul cu care vorbește, astfel încât tipul de conector, tensiunea de alimentare și adâncimea de montare trebuie să fie fixate pe un singur desen înainte ca oricare parte să fie eliberată. Aceeași logică se aplică la a electronice auto personalizate program: cablajul, mecanismul de comutare, modulul de control și interfața om-mașină sunt specificate împreună sau depanate împreună.

Cablajul vehiculelor electrice recompensează o listă scurtă de decizii luate devreme: domeniul corect de tensiune, o clasă de izolație peste tensiunea sistemului cu marjă, un scut terminat la ambele capete și un conector care dovedește fizic că este așezat. Totul după aceea este rutare, documentare și date de testare. Gestionați acele patru articole cu numere reale, mai degrabă decât cu presupuneri, iar un ham nu mai este partea fragilă a construcției.