汽車(chē)高低壓電線束設(shè)計(jì)規(guī)范

1、Q/XXXXXXXXXXX公司 Q/XX-J028-2015汽車(chē)高低壓電線束設(shè)計(jì)規(guī)范編制: 日期: 校對(duì): 日期: 審核: 日期: 批準(zhǔn): 日期: 2015-06-15發(fā)布 2015-06-15實(shí)施XXXXXXXXX公司 發(fā)布1設(shè)計(jì)技術(shù) 1.1 概述 汽車(chē)線束是汽車(chē)電路的網(wǎng)絡(luò)主體，沒(méi)有線束也就不存在汽車(chē)電路。動(dòng)力系統(tǒng)線束設(shè)計(jì)分為動(dòng)力系統(tǒng)低壓線束和動(dòng)力系統(tǒng)高壓線束。設(shè)計(jì)線束時(shí)需要考慮其安全性、可靠性和穩(wěn)定性要求。線束變得越來(lái)越復(fù)雜，但車(chē)身給予線束的空間卻越來(lái)越小。因此，如何提高電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)線束的綜合性能設(shè)計(jì)便成為關(guān)注的焦點(diǎn)。為使本公司汽車(chē)線束部件設(shè)計(jì)規(guī)范化，參考國(guó)內(nèi)外汽車(chē)線束設(shè)計(jì)的技術(shù)要求

2、，結(jié)合本公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)車(chē)型的經(jīng)驗(yàn)，編制本文。使本公司設(shè)計(jì)人員對(duì)汽車(chē)線束設(shè)計(jì)起到指導(dǎo)操作、提高電器線束設(shè)計(jì)的效率和合理性的作用。本文對(duì)中央控制盒、繼電器盒、保險(xiǎn)絲盒及線束包扎等作了規(guī)范化要求，本文將在本公司所有車(chē)型線束開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)中貫徹，并在實(shí)踐中進(jìn)一步提高完善。 1.2低壓線束設(shè)計(jì) 1.2.1 整車(chē)低壓線束設(shè)計(jì) 電動(dòng)汽車(chē)的供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否合理，直接關(guān)系到汽車(chē)電器件的正常工作與否和全車(chē)的安全性，因此線束設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)基本都是以安全為主。整車(chē)電氣系統(tǒng)基本上由3個(gè)部分組成。 蓄電池直接供電系統(tǒng)（一般稱常電）。這部分的電源所接負(fù)載一般都是汽車(chē)的安全件或重要件，主要目的是在為這些電器件提供電能時(shí)盡量少的加以控制，

3、確保在無(wú)法啟動(dòng)電動(dòng)模式情況下，汽車(chē)也能短暫正常工作，以方便故障車(chē)輛能夠及時(shí)維修等。如：整車(chē)控制器電源、真空制動(dòng)助力泵電源和轉(zhuǎn)向泵電源等。 點(diǎn)火開(kāi)關(guān)控制的供電系統(tǒng)（一般稱為IG檔）。這部分電器件基本上是在車(chē)輛未行駛運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下才使用，取自預(yù)充電模塊的分支電源，避免了為蓄電池充電時(shí)爭(zhēng)電源的可能性。如：雨刮器、車(chē)燈控制電源、門(mén)窗控制電源等。 電動(dòng)模式的供電系統(tǒng)（一般稱為start檔）。這部分電源是在車(chē)輛啟動(dòng)電動(dòng)模式下，電器件能夠正常啟動(dòng)。電源的負(fù)載比較大，電源取之于預(yù)充電模塊，負(fù)載的電流消耗量不同，預(yù)充電輸出地電流量也就隨之成正比變化，有效地保證整車(chē)的用電量。1.2.2 線路保護(hù)設(shè)計(jì)A熔斷器 線路保

4、護(hù)就是要對(duì)導(dǎo)線加以保護(hù)，兼顧對(duì)回路電器件的保護(hù)。目前電動(dòng)汽車(chē)所用保護(hù)裝置主要有熔斷器。它是一種安裝在中央控制盒中，保證電路安全運(yùn)行的電器元件。當(dāng)電路發(fā)生故障或異常時(shí)，伴隨著電流不斷升高，并且升高的電流有可能損壞線路。若線路中正確地安置了保險(xiǎn)絲，那么，保險(xiǎn)絲就會(huì)在電流異常升高到一定的高度和一定的時(shí)候，自身熔斷切斷電流，從而起到保護(hù)線路安全運(yùn)行的作用。 熔斷器按照結(jié)構(gòu)上分為片式熔斷器 、插入式熔斷器 和旋緊式熔斷器 3種類型，這3種熔斷器有不同承載電流量的規(guī)格。在線路保護(hù)采用的熔斷器時(shí)，需要嚴(yán)格選取相應(yīng)的規(guī)格。 目前，我公司生產(chǎn)的電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)線束都應(yīng)用了這3種類型的熔斷器。 一般根據(jù)負(fù)載的性

5、質(zhì)和最大連續(xù)工作電流來(lái)確定熔斷器容量，按照經(jīng)驗(yàn)：如果是電阻性負(fù)載，如白熾燈，電阻加熱器等等，熔斷器額定容量（11.2）×電路最大工作電流；如果是電感性負(fù)載，如轉(zhuǎn)向助力電動(dòng)機(jī)，剎車(chē)助力泵等等，熔斷器的額定容量=(24）×該電器的額定電流；如果是純電容性負(fù)載，則需要在回路中設(shè)置預(yù)充電電路；如果是復(fù)合性負(fù)載，則要具體分析該復(fù)合性負(fù)載主要是呈現(xiàn)什么性質(zhì)的特征，數(shù)值的大小來(lái)確定熔斷器的額定容量。B繼電器 繼電器具有控制系統(tǒng)和被控制系統(tǒng)，通常應(yīng)用于中央電氣盒和自動(dòng)控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動(dòng)開(kāi)關(guān)”。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。 常用

6、繼電器的設(shè)備一般有刮水器、喇叭、前照燈、霧燈、風(fēng)扇、轉(zhuǎn)向燈（閃光器）等。常用的繼電器額定電壓為12V。 選用繼電器要參考的技術(shù)要求：可靠性好；性能穩(wěn)定；質(zhì)量輕、體積小、壽命長(zhǎng)，對(duì)周?chē)骷绊懶?；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝性好、成本低。產(chǎn)品符合QC-T 695-2002 汽車(chē)通用繼電器標(biāo)準(zhǔn)。 C. 搭鐵分配設(shè)計(jì)原則 DCDC控制器、整車(chē)控制器等對(duì)整車(chē)性能及安全影響大，且易受其他用電設(shè)備干擾及整車(chē)電位均衡的需要，所以這些高壓電器件外殼的搭鐵點(diǎn)一定要單設(shè)。 無(wú)線電系統(tǒng)為避免干擾，也要單獨(dú)搭鐵。弱信號(hào)傳感器的搭鐵最好獨(dú)立，搭鐵點(diǎn)最好是在離傳感器較近的位置，以保證信號(hào)的真實(shí)傳遞。 其他電器件可根據(jù)具體布置情況相互

7、組合共用搭鐵點(diǎn)。原則是就近搭鐵，避免搭鐵線過(guò)長(zhǎng)，造成不必要的電壓降。 蓄電池負(fù)極線、預(yù)充電模塊搭鐵線等因?qū)Ь€截面較大，因此一定要控制好線長(zhǎng)和走向，減小電壓降；為增加安全性，預(yù)充電模塊負(fù)極和車(chē)身一般要單獨(dú)連到蓄電池負(fù)極搭鐵；搭鐵方式是通過(guò)螺柱式接頭搭鐵，此法一定要在接頭的尾部烤上熱縮管絕緣。 D 繼電器盒與保險(xiǎn)絲盒的選用原則1. 本著滿足功能要求盒可靠性的前提，選用現(xiàn)有成熟產(chǎn)品；2. 大小不要超過(guò)總布置給出的空間，尺寸在滿足安裝條件下追求小型化；3. 發(fā)動(dòng)機(jī)艙的繼電器盒要求把發(fā)動(dòng)機(jī)艙要用到的繼電器數(shù)量包含：如電噴繼電器、壓縮機(jī)繼電器、大燈繼電器、霧燈繼電器、喇叭繼電器、電子風(fēng)扇高速/低速繼電器等

8、；4. 儀表板保險(xiǎn)盒要求把除發(fā)動(dòng)機(jī)艙以外的繼電器包含：如小燈繼電器、后除霜繼電器、空調(diào)繼電器、刮水繼電器、燃油泵繼電器、超車(chē)?yán)^電器、鼓風(fēng)機(jī)繼電器等。E 繼電器盒與保險(xiǎn)絲盒的設(shè)計(jì)1. 繼電器盒要預(yù)留1-2個(gè)繼電器位置和3-5個(gè)保險(xiǎn)的位置；2. 保險(xiǎn)絲盒要預(yù)留1-2個(gè)繼電器位置和3-5個(gè)保險(xiǎn)的位置，為客戶在整車(chē)的批量生產(chǎn)后增加某種電氣功能提供方便；3. 根據(jù)各種規(guī)格保險(xiǎn)絲與各種規(guī)格導(dǎo)線的特性曲線，我們歸納出保險(xiǎn)絲與其所保護(hù)的導(dǎo)線之間有如下的對(duì)應(yīng)關(guān)系： 表 保險(xiǎn)絲與導(dǎo)線線徑的對(duì)應(yīng)關(guān)系 （QBV導(dǎo)線） （AVS導(dǎo)線）導(dǎo)線線徑（mm2）保險(xiǎn)絲（A）30時(shí)保險(xiǎn)絲（A）50時(shí)導(dǎo)線線徑（mm2）保險(xiǎn)絲（A）3

9、0時(shí)0.5107.50.5100.7515100.85151.015101.25201.520152.0252.530203.0304.040304.0406.050305.05010.070506.06016.09060注: 在此需要特別指出的是,對(duì)于某些特殊系統(tǒng),導(dǎo)線線徑的選擇應(yīng)予以謹(jǐn)慎對(duì)待.如大燈系統(tǒng),由于燈光的光強(qiáng)與電壓有如下的關(guān)系：表電 壓光 強(qiáng)100%95%90%100%83%67%1.2.3 接插件選取 插接件是線束的核心部件，插接件的性能直接決定著線束整體的性能，而且對(duì)全車(chē)的電器穩(wěn)定性、安全性起著決定性的作用。 插接件選取要保證與電器件的良好接觸，使接觸電阻降為最低，提高可靠性

10、，優(yōu)先選用雙彈簧式壓緊結(jié)構(gòu)的插接件。目前，我公司采用接插件為AMP公司、Delphi公司和南通友星線束有限公司生產(chǎn)的接插件，符合相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 根據(jù)導(dǎo)線的截面積和通過(guò)電流的大小合理選擇插接件。 發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)對(duì)接的護(hù)套，由于艙內(nèi)溫度、濕度偏大，因此一定要選擇防水性護(hù)套。 在同一條線束中若用同一種護(hù)套，其護(hù)套種類和顏色一定要有區(qū)別。 基于汽車(chē)外觀的整體協(xié)調(diào)性，在發(fā)動(dòng)機(jī)艙中應(yīng)選用黑色護(hù)套。 為減少線束對(duì)接用護(hù)套的種類和數(shù)量，優(yōu)先選用混合型件，使裝配固定方便。 對(duì)于要求性能較高的整車(chē)控制器、核心部件ECU等用的端子插接件，應(yīng)優(yōu)先選用鍍金件以保證安全可靠性。 蓄電池接頭（電瓶夾）內(nèi)部為錐體，錐度為1:9

11、；電瓶夾的材料為鍍錫銅、鍍鋅銅或鉛銻合金。 1.2.4 導(dǎo)線選取 汽車(chē)線束常用的導(dǎo)線通常使用多股絞合銅導(dǎo)線，絕緣皮為PVC絕緣材料。線束用導(dǎo)線要有耐溫、耐油、耐磨、防水、防腐蝕、抗氧化、阻燃等特性。 汽車(chē)線束常用的導(dǎo)線種類有日標(biāo)（AVSS等）、國(guó)標(biāo)（QVR）、德標(biāo)（FLRY）、美標(biāo)等幾大系列。AVSS（AVS）導(dǎo)線的特點(diǎn)是薄皮絕緣，柔韌性較好；QVR的特點(diǎn)是絕緣皮厚，比較柔軟，延展性好；德標(biāo)導(dǎo)線絕緣皮更薄，柔韌性好；美標(biāo)導(dǎo)線絕緣皮一般為熱塑性或熱固性彈性體，還有經(jīng)過(guò)輻照工藝加工的?？筛鶕?jù)用戶的需求和不同的工作環(huán)境選取適當(dāng)類型的導(dǎo)線。我公司設(shè)計(jì)的動(dòng)力系統(tǒng)線束所用的汽車(chē)導(dǎo)線為徳標(biāo)AVS、AVSS、

12、QBV-1系列導(dǎo)線。根據(jù)電器件功率的大小計(jì)算流通導(dǎo)線的電流；長(zhǎng)時(shí)間工作的電氣設(shè)備可選擇實(shí)際載流量60%的導(dǎo)線；短時(shí)間工作的用電設(shè)備可選用實(shí)際載流量60%-100%之間的導(dǎo)線；根據(jù)不同的工作環(huán)境和溫度大小適當(dāng)改變導(dǎo)線的截面積；根據(jù)導(dǎo)線的走向、插接件的數(shù)量（即電壓降的大?。┻m當(dāng)改變導(dǎo)線的截面積。 導(dǎo)線顏色的選用1. 依據(jù)（QC/T414-1999汽車(chē)用低壓電線的顏色），選用導(dǎo)線顏色；表 顏色代碼表顏色代碼顏色Br棕 R紅O橙Y黃G綠L藍(lán)Pu紫Gr灰W白B黑2. 優(yōu)先選用單色線，電源線優(yōu)先選用紅色或主色為紅色的雙色導(dǎo)線；3. 接地線用黑色導(dǎo)線，或黑色為主色的雙色導(dǎo)線；4. 一個(gè)插接件內(nèi)盡量不要出現(xiàn)線

13、徑顏色都相同的現(xiàn)象5. 分系統(tǒng)標(biāo)出主色線，即一個(gè)系統(tǒng)盡量選用以一個(gè)單色為主色的雙色導(dǎo)線，如雨刮系統(tǒng)選用成棕紅、棕白、棕黃、棕黑等，這樣在裝車(chē)或維修時(shí)又很大的方便性。線束接地的設(shè)計(jì)1. 根據(jù)實(shí)際裝車(chē)情況，合理的選擇接地處；2. 各個(gè)ECU就近接地，防止干擾；3. 儀表內(nèi)的信號(hào)地應(yīng)該單獨(dú)接地；4. 接地處一般采用孔式接頭方式，在車(chē)身上打孔，配焊接螺母，孔式接頭的大小取決于通過(guò)該處的電流大小，一般用M6、M8或M10的孔式接頭，材料厚度在0.5-2.0MM之間，計(jì)算通過(guò)該處的電流選用多大孔徑的接頭；5. 根據(jù)流經(jīng)此處的電流，合理的計(jì)算該接地處線徑的大小，如電流太大，則考慮用插接器的方式轉(zhuǎn)接； 表 搭

14、鐵線線徑與用電負(fù)荷容量的對(duì)應(yīng)關(guān)系 （QBV導(dǎo)線） （AVS導(dǎo)線）搭鐵線線徑（mm2）用電負(fù)荷（A）搭鐵線線徑（mm2）用電負(fù)荷（A）0.5100.5100.75150.85151.0151.25201.5202.0252.5303.0304.0404.0406.0505.05010.0706.06016.0901.2.5 線束包扎和固定設(shè)計(jì)A 線束包扎 線束外包扎起到耐磨、阻燃、防腐蝕、防止干擾、降低噪聲、美化外觀的作用，一般根據(jù)工作環(huán)境和空間大小制定以下包扎設(shè)計(jì)方案。 發(fā)動(dòng)機(jī)艙線束（一般稱為前艙線束）工作環(huán)境惡劣，因此全用高阻燃性、防水、機(jī)械強(qiáng)度高的波紋管包扎。 儀表線工作空間較小，環(huán)境相對(duì)

15、較好，可用膠帶全纏或花纏。 底盤(pán)線因與車(chē)體接觸部位較多，因此用波紋管包扎防止線束磨損。 B. 固定方式 中央電器盒一般用電器盒本身設(shè)計(jì)的固定結(jié)構(gòu)直接安裝在車(chē)身上。各條線束一般用特殊網(wǎng)狀扎帶等固定在車(chē)身螺栓內(nèi)。車(chē)身螺栓尺寸大多為直徑為5mm、6mm。如有相同走向的整車(chē)線束，將動(dòng)力系統(tǒng)線束用常規(guī)扎帶并行固定在一起。1.3高壓線束設(shè)計(jì)1.3.1 線路保護(hù)設(shè)計(jì) 在動(dòng)力系統(tǒng)線束設(shè)計(jì)中只采用高壓熔斷器的保護(hù)措施，在電氣系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)串接通電和安全保護(hù)的雙重功能，關(guān)系著車(chē)輛與人身的整體安危，因此，對(duì)電動(dòng)汽車(chē)實(shí)施保護(hù)的熔斷器，必須是直流型的能夠超快速開(kāi)斷的產(chǎn)品，否則當(dāng)短路電流出現(xiàn)的瞬間不能迅速安全斷開(kāi)電路通道，短

16、路故障電流直接沖擊蓄電池或擊高壓輸入模塊，其后果很?chē)?yán)重。 由于熔斷器的動(dòng)作原理簡(jiǎn)單，制造成本低，限制開(kāi)斷故障電流的安全可靠性強(qiáng)，是過(guò)電流特別是短路保護(hù)最有效的電器元件。 2001 年國(guó)家質(zhì)檢局和標(biāo)準(zhǔn)委在 GB/T 18384.2-2001電動(dòng)汽車(chē)安全要求的第 2 部分：功能安全和故障防護(hù)的第 5.5 條“過(guò)電流切斷裝置”一節(jié)中明確規(guī)定：當(dāng)電流過(guò)大時(shí)，應(yīng)使用一個(gè)電路保護(hù)器、切斷裝置或熔斷器斷開(kāi)車(chē)載電源（例如動(dòng)力蓄電池）的至少一個(gè)電極?；蚴?GB/T 18384.1 第 7 章規(guī)定的動(dòng)力蓄電池的過(guò)電流斷開(kāi)器。每次電源切斷后，在故障明確的情況下，應(yīng)允許僅通過(guò)正常的電源接通程序來(lái)重新給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)供電。由

17、此可見(jiàn)，用熔斷器保護(hù)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池，不僅是熔斷器自身具有諸多優(yōu)勢(shì)條件，也是國(guó)際通行公認(rèn)的有效措施，更是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定不可或缺的必要手段。1.3.2 高壓電纜選取 電動(dòng)汽車(chē)裝配有高壓電氣設(shè)備，對(duì)于高壓電氣設(shè)備所用的電纜應(yīng)需要承受高壓特性的特種高壓汽車(chē)電纜，安全等級(jí)比低壓導(dǎo)線要高。 A電纜結(jié)構(gòu) 高壓電纜從類型上分為單芯電纜和多芯電纜，高壓電纜的截面應(yīng)為圓形。其護(hù)套顏色為橙色（顏色GB 30）。多芯電纜有多個(gè)單芯線組成，其中單芯線也同時(shí)滿足單芯電纜中相關(guān)導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)。 高壓?jiǎn)涡倦娎|從結(jié)構(gòu)上主要由導(dǎo)體和護(hù)套組成，主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)有 單根銅線直徑、根數(shù)、導(dǎo)體直徑、絕緣直徑、內(nèi)護(hù)層直徑和護(hù)套外徑

18、等。 高壓多芯電纜從結(jié)構(gòu)上主要有多芯線和護(hù)套組成。多芯電纜芯數(shù)可為：260芯，優(yōu)先芯數(shù)為2、3、4、5、6、7、12、18、27、36、48和60芯；纜芯的中心不允許放絕緣線芯，單5芯及以上電纜的第一層中心可放一根合適材料制成的填充物；3芯及以上的纜芯應(yīng)有一根黃綠色的絕緣線，用于高壓絕緣接地保護(hù)線； 帶屏蔽層的高壓電纜采用裸銅或鍍銅線編織在內(nèi)護(hù)套層上；在屏蔽和外護(hù)套之間可以有一層附加的包帶；電纜的外護(hù)套應(yīng)緊密擠包，但不粘連屏蔽層。 B. 電纜材料 導(dǎo)體：繞線式鍍錫退火銅； 絕緣體：120-200 攝氏度級(jí)別，耐熱，無(wú)鹵素 XLPE； 屏蔽物：鍍錫退火銅繞線編織而成； 外殼：耐熱 105-180攝氏度，無(wú) Pb PVC（或HF-XLPO、TPE-E、PP-FR、 ETFE：可選）。 C電纜線色 高壓電纜采用顏色識(shí)別，電纜中的接地線或類似保護(hù)目的的線芯都必須采用黃綠色的識(shí)別標(biāo)志，黃綠色在線芯表面上應(yīng)占有30%-