assemblaggi di cavi ad alta tensione per veicoli elettrici

assemblaggi di cavi ad alta tensione per veicoli elettrici

• 2025-03-03 09:00:43
• -- Amministratore

I. Overview

L'aumento del prezzo del greggio internazionale, la maggiore preoccupazione di tutta la società per il degrado ambientale e il riscaldamento globale, unitamente all'inclinazione delle tasse e al sostegno politico dei governi, hanno contribuito alla crescente quota di mercato delle fonti energetiche alternative, in particolare dei veicoli elettrici, in tutto il mondo. I veicoli elettrici comprendono principalmente tre categorie, vale a dire veicoli elettrici puri, veicoli ibridi e veicoli a celle a combustibile. I veicoli elettrici puri e i veicoli a celle a combustibile sono azionati interamente da un motore elettrico, mentre i veicoli ibridi combinano un motore a combustione interna con un motore elettrico, che è supportato da un motore elettrico quando il motore a combustione interna non è efficiente in condizioni di accelerazione e bassa velocità. La loro caratteristica comune è l'uso di tensioni di azionamento fino a 600V o superiori, e quando si tratta di cablaggio, tutti condividono gli stessi requisiti di base, sia in termini di trasmissione sicura di alte correnti e tensioni sotto EMI (Electro Magnetic Interference) sistemi di protezione. Poiché i cavi ad alta tensione sono utilizzati per collegare batterie ad alta tensione, inverter, compressori di condizionamento dell'aria, generatori trifase e motori elettrici per la trasmissione di energia elettrica. I fondamenti dei veicoli elettrici sembrano semplici. Ma analizzati in profondità, i produttori del sistema stanno affrontando una serie di sfide da superare. Nuovi requisiti tecnici sono in fase di posizionamento su cavi elettrici ad alta tensione del veicolo, la loro flessibilità, schermatura, sicurezza, dimensioni e altri elementi che possono influenzare il cablaggio di componenti ad alta corrente e ad alta tensione. E di fronte ai diversi punti tecnici di ogni possibile propulsore, ci sono anche diversi requisiti speciali per i componenti richiesti. Va notato che il sistema ad alta tensione di un veicolo elettrico non è un tipico sistema ad alta tensione, e i termini "e alta tensione" e "alta corrente" deve essere limitato al solo settore automobilistico, al contrario del sistema a bassa tensione di un veicolo convenzionale. In altre aree i sistemi di riferimento si basano su criteri completamente diversi, ad esempio la definizione di alta tensione nel settore dell'energia inizia a un livello di pochi chilovolti.

II. Requisiti per i cavi ad alta tensione per veicoli elettrici

I progetti innovativi di veicoli elettrici presentano nuove sfide per cavi ad alta tensione e componenti di sistema, requisiti che non possono essere pienamente soddisfatti con le soluzioni esistenti. 1 La differenza di base tra tensione e cavi automobilistici convenzionali è che le strutture devono essere progettate per tensioni valutate di 600 V, mentre per l'uso in veicoli commerciali e autobus, le tensioni nominale possono essere fino a 1.000 V. In confronto, possono essere ancora più alte. I cavi attualmente utilizzati nei veicoli azionati da motori a combustione interna sono progettati per una tensione nominale di 60 V. Il sistema produce una potenza costante (P = U x I), e l'alta tensione riduce le perdite di potenza nel sistema di trasmissione (Ploss = I2 x R) a causa dell'uso di correnti inferiori.2 corrente corrente dal momento che i cavi collegano le batterie, gli inverter, e i motori elettrici, i cavi ad alta tensione devono trasmettere alte correnti. A seconda delle esigenze di potenza dei componenti del sistema, le correnti possono raggiungere da 250 A a 450 A. Tali correnti elevate sono difficili da trovare nei veicoli azionati convenzionalmente. 3 Temperatura Il risultato di una trasmissione ad alta corrente porta ad un elevato consumo di energia e riscaldamento dei componenti. I cavi ad alta tensione sono quindi progettati per resistere alle alte temperature. Attualmente si può osservare una tendenza verso un ulteriore aumento dei requisiti di temperatura. Al contrario, i veicoli attuali utilizzano di solito cavi fino a 105 ° C, purché i cavi non siano utilizzati nei compartimenti motore o in altre aree resistenti a temperature più elevate. I cavi ad alta tensione per veicoli elettrici sono generalmente valutati per temperature superiori a questa, come 125 ° C o 150 ° C. Gli OEM possono anche richiedere una maggiore resistenza alla temperatura se il routing attraverso l'EV è sfavorevole. Per esempio vicino al tubo di scarico, di fronte al motore, sul retro della batteria, etc.4 vita operativa L'industria automobilistica di solito progetta cavi per una durata di servizio di 3000 h a livelli di temperatura specificati. In standard di cavi riconosciuti (ad esempio ISO 6722, ISO 14572), questo valore è di solito utilizzato per prove di invecchiamento a lungo termine. Cliente - requisiti specifici in applicazioni ad alta tensione possono superare 3000 h, con tempi di funzionamento cumulativi a temperature specificate anche fino a 12000 h. 5 effetti di schermatura Cavi ad alta tensione non devono essere schermati di per sé, in quanto non trasmettono i dati come fanno i cavi coassiali, ma è necessario impedire o ridurre al minimo le radiazioni ad alta frequenza generate da alimentatori di commutazione nel sistema di essere indotti attraverso il cavo nei componenti periferici. A differenza del carburante - veicoli a motore, tre fasi di potenza AC per controllare il motore di un veicolo elettrico diventa necessario. La tensione sinusoidale che trasporta l'energia corrisponde a segnali di impulso ad onda quadrata di frequenze diverse. Poiché gli impulsi ad alta frequenza hanno bordi ripidi, le armoniche molto energetiche vengono emesse nella zona circostante. Il problema EMI può essere completamente risolto utilizzando adeguati metodi di schermatura. In alcuni casi è necessaria una combinazione di diversi tipi di schermatura per soddisfare diversi requisiti per l'efficacia della schermatura. 6 Flessibile Hybrid Vehicle Development La sfida in molti casi è che le piattaforme di serie esistenti originariamente progettate per trasportare solo il motore a benzina e i suoi componenti hanno spazio per incorporare ulteriori componenti elettrici. I vincoli spaziali possono essere attesi anche senza considerare il cablaggio. Inoltre, cavi e connettori indirizzati attraverso richiedono anche spazio. La conseguenza usuale è un raggio di flessione stretto. Grazie al design intrinseco dei cavi convenzionali, le elevate forze di piegatura sono difficili da superare. Per risolvere questo problema, l'alta flessibilità dei cavi ad alta tensione è essenziale. Solo con un design più flessibile può essere facilmente realizzato il routing attraverso il veicolo. 7 Resistenza alla piegatura Se il motore si trova vicino ad una parte mobile del veicolo, che poi provoca vibrazioni continue del cavo HV collegato, è necessario essere progettati per resistere ad alta piegatura ciclica per garantire una buona resistenza alla piegatura. 8 MarkingBecause del maggior rischio di applicazioni a causa di elevate tensioni, vari standard definiscono che i cavi HV devono essere visivamente distinguibili dai normali cavi automobilistici, specificando che la superficie deve essere luminosamente colorata. Il cavo deve essere visivamente distinguibile dai normali cavi per autoveicoli, e la superficie specificata deve essere di colore arancione brillante. È anche possibile stampare avvertenze e contrassegni speciali come la cautela! Alta Voltage 600V, fulmini ad alta tensione, ecc.