近年來,隨著國(guó)家大力發(fā)展新能源汽車,新能源汽車市場(chǎng)占有量逐年上升,同時(shí)新能源汽車故障問題也逐漸顯現(xiàn)出來,其中新能源汽車防護(hù)不足引起汽車故障的案例不少,線束作為新能源汽車的重要部分,其防護(hù)性能也受到關(guān)注。
新能源汽車的束縛防水性作為影響汽車充電功能的重要因素,其設(shè)計(jì)方案要求必須滿足電氣防護(hù)等級(jí)系統(tǒng),IP(INGRESPROTECTION)防護(hù)等級(jí)系統(tǒng)由IEC(INTERNATION)防護(hù)等級(jí)系統(tǒng)起草,電氣設(shè)備根據(jù)防塵防潮的特性進(jìn)行等級(jí)。IPXX防護(hù)等級(jí)由兩個(gè)數(shù)字組成,第一個(gè)數(shù)字表示電氣設(shè)備的防塵、防止外物侵入等級(jí),第二個(gè)數(shù)字表示電氣設(shè)備的防潮、防水侵入的密閉度。數(shù)字越大,防護(hù)等級(jí)越高。幾年前,主機(jī)工廠要求的防護(hù)等級(jí)還不高,隨著市場(chǎng)新能源汽車故障的出現(xiàn),主機(jī)工廠的要求也越來越高,現(xiàn)在新項(xiàng)目汽車的線束防護(hù)等級(jí)設(shè)計(jì)要求滿足IPX8,電子谷內(nèi)的新能源汽車線束防護(hù)都滿足這個(gè)要求,畢竟新能源汽車的線束防護(hù)設(shè)計(jì)是一個(gè)非常重要的技術(shù)要求。
1、充電接口線束需要防護(hù)設(shè)計(jì)的部件。
連接器的保護(hù):高壓連接器主要承擔(dān)車輛高壓充電系統(tǒng)和動(dòng)力總成系統(tǒng),一旦進(jìn)水,車輛的主要功能就會(huì)喪失或觸電等事故,因此保護(hù)等級(jí)要求極高,連接器設(shè)計(jì)廠、線束廠和主機(jī)廠經(jīng)過嚴(yán)格的保護(hù)實(shí)驗(yàn)才能通過整車實(shí)驗(yàn)。
低壓連接器一般承擔(dān)信號(hào)傳輸?shù)淖饔?,如果防護(hù)失效,車輛的一部分功能就會(huì)喪失,如充電、空調(diào)、車載系統(tǒng)等,對(duì)車輛的正常使用也會(huì)產(chǎn)生很大影響,因此低壓連接器也必須保證主機(jī)工廠需求的防護(hù)要求,一般是IP67的要求。
充電接口保護(hù):充電接口承擔(dān)電動(dòng)汽車充電作用。這部分也要符合一定的防護(hù)要求,一般是IP54。
帶屏蔽網(wǎng)的電纜保護(hù):電纜也是近年來應(yīng)注意保護(hù)的部分。使用帶屏蔽網(wǎng)的電纜和連接器時(shí),也將整個(gè)電纜和連接器作為防護(hù)設(shè)計(jì),一般不存在問題。但是,在些充電接口在設(shè)計(jì)時(shí)沒有將屏蔽網(wǎng)作為防護(hù)設(shè)計(jì),該屏蔽層的另一端連接的是連接器,在極端環(huán)境下,水通過電纜屏蔽網(wǎng)內(nèi)部泄漏到連接器中,有可能發(fā)生車輛絕緣故障,因此帶屏蔽網(wǎng)的電纜也需要考慮防護(hù)要求。
電子鎖的保護(hù):電子鎖作為交流充電插座的標(biāo)準(zhǔn)配置,承擔(dān)交流充電時(shí)沒有插入的充電操作,漏水導(dǎo)致電子鎖內(nèi)部機(jī)構(gòu)無法正常運(yùn)轉(zhuǎn),車輛充電無法鎖定,無法充電。
2、充電接口線束設(shè)計(jì)防護(hù)方法。
密封保護(hù)設(shè)計(jì)方法:密封主要在高壓連接器、低壓連接器、充電接口等裝置上。
高壓連接器主要防護(hù)設(shè)計(jì)為密封圈密封,密封圈采用硅橡膠材質(zhì),尾部通過密封圈凸起設(shè)計(jì)和連接器外殼干擾量產(chǎn)生密封效果,對(duì)插件端采用內(nèi)置密封圈和對(duì)插件外殼之間形成干擾量產(chǎn)生密封效果。
低壓連接器一般采用密封墊和線封閉的方式進(jìn)行密封,插件端一般采用的密封圈和插件殼形成密封效果,頭部一般采用橡膠線封閉的方式在電纜和殼孔之間形成密封效果。
從實(shí)際使用效果來看,高壓連接器和低壓連接器可以滿足IP67的防護(hù)等級(jí)。充電插座的一般防護(hù)設(shè)計(jì)分為金屬插座采用防水密封設(shè)計(jì),插座尾部采用密封墊和電纜之間形成密封效果。
橡膠類保護(hù)設(shè)計(jì)方法:橡膠主要應(yīng)用于控制箱、電子鎖、充電接口等需要空間密封的位置,也有在螺釘孔、部件插孔等位置進(jìn)行橡膠密封的位置。膠的選擇主要有硅膠、環(huán)氧樹脂膠、南大87硅膠等膠類。分配方法主要是手動(dòng)分配機(jī)、自動(dòng)分配機(jī)、雙組分配機(jī)等,可根據(jù)具體需要配置。
密封件的防護(hù)設(shè)計(jì)方法:密封件的主要應(yīng)用類似于膠水,主要應(yīng)用于保險(xiǎn)箱、電子鎖需要空間密封的裝置。
密封材質(zhì)主要為三元乙丙橡膠(EPDM)和聚氯乙烯(PVC),密封主要分為一體散裝式和成型式。散裝式材料成卷,使用前按需二次切割,組裝到需要的位置,樣品試制時(shí)可以使用。一體化成型式是根據(jù)需要的位置進(jìn)行開模定制需要的形狀已經(jīng)確定,使用時(shí)直接組裝即可,產(chǎn)品批量生產(chǎn)時(shí)可以使用。
熱收縮管保護(hù)設(shè)計(jì)方法:熱收縮管主要應(yīng)用于電纜外包保護(hù),通過加熱膠融化溢出復(fù)蓋在電纜表面,使用電纜內(nèi)部與外部隔離,可以防水防塵,也可以增加部件對(duì)外部的沖擊力。熱熔膠管的種類也很多,熱收縮比主要分為2:1、3:1、4:1等。
塑料超聲波熔接保護(hù)設(shè)計(jì)方法:塑料超聲波焊接的主要原理是將高頻振動(dòng)傳遞到需要熔接的位置,使塑料之間產(chǎn)生高頻振動(dòng)熔接塑料,完成后塑料外殼一體化,可以防塵防水,也可以增加塑料外殼的強(qiáng)度,缺點(diǎn)是焊接完成后不能再加工。
新能源汽車線束的保護(hù)非常重要,作為汽車線束工程師們需理解汽車線束保護(hù)的重要性和必要性,在后續(xù)線束的設(shè)計(jì)和制造過程中考慮束縛的防護(hù)要求,保證車輛的正常運(yùn)行和安全性能。