隨著(zhù)新能源電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域的高速發(fā)展，電動(dòng)汽車(chē)將逐漸替代燃油汽車(chē)。然而電動(dòng)汽車(chē)系統與傳統燃油汽車(chē)架構有很大差別，比如電動(dòng)汽車(chē)高壓電纜系統，由于連接高壓電池、逆變器、電機等部件，對其提出了各種技術(shù)要求；同時(shí)，現有的標準基于低壓汽車(chē)電纜系統設計，隨著(zhù)日益完善的架構體系建設，高壓電纜標準化工作也應當有條不紊的進(jìn)行。本文就著(zhù)重對電動(dòng)汽車(chē)電纜應用的基本要求及標準化工作進(jìn)行詳細介紹。

新能源電動(dòng)汽車(chē)高壓電纜

一電動(dòng)汽車(chē)對高壓電纜基本要求

　　新能源電動(dòng)汽車(chē)系統設計對內部高壓電纜和系統組件應用提出了新的要求，現有的解決方案不能有效滿(mǎn)足系統應用需求。其中電動(dòng)汽車(chē)對高壓電纜的基本需求參照如下所述：

01電壓

　　和常規燃油汽車(chē)電纜的基本差異是需要按額定電壓600 V結構設計，而如果在商用車(chē)和公共汽車(chē)上使用，額定電壓更可高達1000 V。目前內燃機驅動(dòng)的常規車(chē)輛使用的電纜被設計為額定電壓60 V，系統在產(chǎn)生的功率(P = U×I)不變的情況下，由于使用較低的電流，高電壓可以減少在傳輸系統的功率損耗(P耗= I2×R)。

02電流

　　由于電動(dòng)汽車(chē)內部電纜連接電池、逆變器、電動(dòng)機等部件，高壓電纜需要傳輸更高的電流。根據系統組件的功率要求，電流可達到250A到450A，甚至更高。

03溫度

　　采用大電流傳輸的結果將導致高功耗和組件的發(fā)熱，因此高壓電纜必須設計承受更高的溫度范圍。相比之下，常規的燃油驅動(dòng)車(chē)輛通常使用電纜的額定溫度限值到105℃，除非電纜應用在發(fā)動(dòng)機艙或其它耐較高的溫度的區域。電動(dòng)汽車(chē)高壓電纜通常要高于通用燃油汽車(chē)的限值溫度，達到125℃或150℃。

　　電動(dòng)汽車(chē)內如果通過(guò)的環(huán)路有其他影響因素，主機廠(chǎng)甚至會(huì )提出更高的耐高溫要求。如排氣管附近、電機前面、電池背面等。

04工作壽命

　　汽車(chē)行業(yè)通常在指定的溫度等級電纜設計使用壽命為3000 h。在公認的電纜標準如ISO 6722、ISO 14572中，此設定值通常用于長(cháng)期老化試驗。在高壓應用領(lǐng)域的客戶(hù)的特殊要求可能超過(guò)3000h，在規定的溫度累計運行時(shí)間甚至達到至12000h。

05屏蔽效果

　　電動(dòng)汽車(chē)高壓電纜的本身并不需要屏蔽，因為不像同軸電纜那樣傳輸數據，但是需要防止或減少系統中的開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生的高頻輻射通過(guò)電纜傳導到周邊關(guān)鍵設備部件。

　　和燃料驅動(dòng)的車(chē)輛不同，控制電動(dòng)汽車(chē)的電機的多采用三相交流電，攜帶能量的電壓由不同頻率的信號符合而成，由于高頻率的脈沖具有陡峭的沿，所以會(huì )產(chǎn)生能量有很強的諧波發(fā)射到周邊區域。通過(guò)使用適當的屏蔽方法完全可以解決EMI問(wèn)題，在某些情況下為滿(mǎn)足屏蔽效果的不同要求需要采用不同屏蔽類(lèi)型的組合。

06柔韌性

　　混合動(dòng)力汽車(chē)的開(kāi)發(fā)在許多情況下面臨的挑戰是，現有的系列平臺原來(lái)只設計裝載汽油發(fā)動(dòng)機和它的組件的空間納入了更多的電氣組件。即使不考慮布線(xiàn)，空間的限制也必須綜合考慮。

　　同時(shí)，電纜和連接器通過(guò)路徑也需要空間。通常的后果是出現緊張的彎曲半徑，由于常規電纜固有的設計，高彎曲力難以克服。為了解決這個(gè)問(wèn)題，高壓電纜高柔韌性是至關(guān)重要的。只有比較柔韌的設計，通過(guò)電動(dòng)汽車(chē)內部緊張的路徑才可以容易實(shí)現。

07耐彎曲

　　如果電動(dòng)汽車(chē)內部電動(dòng)機位于靠近車(chē)輛的運動(dòng)部位，會(huì )導致連接的高壓電纜連續振動(dòng)，它要求被設計成能承受高的循環(huán)彎曲，以確保良好的彎曲耐力。

08標識

　　因為高電壓帶來(lái)應用風(fēng)險增加，各種標準均定義高壓電纜必須在視覺(jué)上與通用燃油車(chē)輛電纜區分，指定表面必須是鮮艷的橙色。同時(shí)也可以印刷警示內容和特殊標記，如“小心!高壓600V”、高電壓的閃電標識等。

二電動(dòng)汽車(chē)高壓電纜標準

　　由于電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域高壓電纜應用的特殊要求，現有的電纜標準不能有效的滿(mǎn)足系統應用需求，必須建立新的標準，以滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)生產(chǎn)廠(chǎng)商、電纜供應商等多方的需求。

　　國際標準化組織——道路車(chē)輛技術(shù)委員會(huì )電氣電子分技術(shù)委員會(huì )車(chē)用電纜工作組(ISO/TC 22/SC 3/WG4)一直在進(jìn)行高壓電纜的標準化工作。ISO 6722上基于通用汽車(chē)的60V電纜標準進(jìn)行了修訂，修改為600V電纜的需求。但是其中大多要求還是很通用的，沒(méi)有考慮高壓電纜所需的特殊設計。再者ISO 14572 也作了類(lèi)似的修訂。

　　針對電壓高于600V高壓電纜的標準專(zhuān)門(mén)設立了ISO 17195標準。同時(shí)，SAE將調整目前的高壓(額定600 V)規范SAE J1654 對高壓電纜的要求，標準中涵蓋從600到1000V的額定電壓，新創(chuàng )建尚未發(fā)布的標準SAE J2840將定義為屏蔽類(lèi)型的電纜。

　　目前，我國的高壓屏蔽電纜的國家汽車(chē)行業(yè)標準正在制定中，其額定電壓將達到1000V。

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