雪佛兰Bolt &Tesla 高压线束及连接器分析
1、电机控制器到驱动电机的连接线
连接形式:带在线束上的接线盒;
固定形式:金属包胶卡子、成型铝管;
电缆防护形式:波纹管;
驱动电机使用3根高压线束连接,如下方所示,这套电机线非常有意思,接线盒直接带在高压线束上,并且接线盒出来后方使用了铝管对高压线束的走向进行了定型,使高压线束能够获得想要的弯曲走向及转弯半径,避开支架,成型铝管使用的长度应该不长,中间弯曲部分的电缆应该没有铝管,毕竟驱动电机是个振动部件,此线不可能没有柔性余量,铝管成型的工艺我们在Tesla Moldel Y的充电插座线束上看到使用。
这根线束有意思的是接线盒带在线束上,国内目前电机的接线盒都是固定在电机上的,我觉得Bolt这种设计更考虑了整车装配的方便性,但是比这插接连接器还是略显笨拙,不知道工程师是否是考虑驱动电机的振动,选用螺栓固定提升连接器的耐振动性能想出这么奇怪的结构,但是我觉得还是有一定亮点的,一个是接线端子上直接带有螺栓,三颗螺栓更易安装,另外接线盒上盖和接线盒主体,只使用了两颗螺栓就将盒盖、接线盒固定到位,另外此电机线使用类似金属镀胶卡子固定,可能还是考虑电机线的强度,此接线盒安装大家可以仔细看下视频。
2、PDU到电机控制器
连接形式:金属外壳连接器、片式端子;
固定形式:线束较短,无固定;
电缆防护形式:波纹管;
3、PDU到电池、PDU到电池加热器、PDU到电池(交流充接口)
连接形式:大电流金属外壳连接器、片式端子、小电流注塑连接器;
固定形式:线束使用注塑线槽配合扎带固定;
电缆防护形式:波纹管、线槽;
此处充电时Bolt竟然设计了两个路径到电池,直流快充时使用金属大线径的线束,此线束在车辆工作时将电池电流传递给PDU,在交流充电时用小线径传递给电池
4、PDU到车载充电机、DCDC、空调压缩机
连接形式:注塑连接器;
固定形式:扎带固定;
电缆防护形式:波纹管、多根电缆使用1个波纹管防护然后再进行分支;
5、充电插座到PDU
连接形式:金属外壳连接器;
固定形式:扎带固定;
电缆防护形式:波纹管;
总结:Bolt的高压部件布置集中,各部件设计了相互组装的固定支座,大电流线束(充电插座、电池到PDU、PDU到电机控制器)使用了金属外壳片式端子连接器,金属外壳与其部件外壳比较协调,强度更好,电磁屏蔽更优,电机高压线束线束上带好接线盒,比较独特,电机线使用铝管成型,线束外都使用波纹管防护,多根线使用线槽固定,整体设计线束布置简洁,路径最优。
下方为视频,建议大家可以学习研究。
连接器主体只有铝合金外壳,附件较少,而且能够减小电机接线的体积,国内普遍使用电机接线盒方案,电机体积偏大;
装配简单,只需要将高压线束的连接螺栓使用工具固定,其它都不用工具,没有多余的螺栓结构,也弥补了其不是插接式的方便性的缺陷;
使用螺栓固定的结构形式,相对耐振动性能可靠,连接更可靠。
车载充电机布置在车内,干区环境好,此处未设计胶圈,卡扣等结构,只使用端子进行导电,充分体现了适合应用环境的简单才是最好;
在电缆上压接金属环用于固定电缆,提升端子固定的稳定性,想法很新颖,能够减少为固定电缆设计支架,降低设计重量而且将产品做的紧凑,占用空间小。
03 Model 3充电连接器
声明:此部分摘自线束世界,作者刘凌虚的《从特斯拉Model3的高压电气系统探讨高压连接器的发展趋势》
。
端子的独特设计:传统连接器通常线束端是方形端子或圆形端子,插座端为片状端子或者圆柱形端子,而这款HC Stak的线束端端子竟然是铜板,插座端的两组端子分别由35片叫做DEFCON的端子叠加而成,英文全称Double-Ended Fork Contact,双端刀叉型端子。没错,就是叠加,就是这么简简单单、整整齐齐的码在一起,安装在中间白色的塑壳当中(实际并非白色而是塑料粒子的本色)。这看似简单的白色塑壳却蕴藏了工程师的奇思妙想,既对端子起到固定作用,又在端子和金属屏蔽之间起到绝缘作用,另外还有一层更重要的作用,那就是防止手指触碰的安全保护作用。根据国际电工标准IEC60529/IP2XB,手指防护涉及生命安全,必须严格执行安全标准.
1.HC Stak 35创新性的端子结构设计,提升了导电能力、减小了连接器的体积;
2.模块化的端子设计,可以通过改变叠片数量来设计不同导电能力的连接器,降低了端子加工成本。
end