高壓線束布置原則系列（一）

高壓線束作為電動汽車高壓系統中傳輸電能的重要載體，與低壓線束相較，不論從電氣性能還是物理特性而言，都有很大的不同，高壓線束具有遠高于傳統低壓導線的重要特性和較高的防護等級。

【高壓線束布置的一般原則】

我們首先來看下高壓線束布置的一般原則。

電動車的高壓線束布置需要基于就近原則，使用盡可能少的高壓電纜來完成走向布置，這個大原則即滿足了總布置和高壓電氣設計需求，也滿足整車降本增效和減重的目的。

正常情況下，可以将高壓線束布置分為兩種情況：分層布置和并列布置。

1.分層布置

高壓線束與低壓線束分為上下層級關系。為了避免高壓線束傳輸強電電流時産生電磁幹擾，導緻低壓線束對控制單元供電及信号傳輸受到電磁幹擾的風險，一般采用高壓線束與低壓線束分層設計；由于不同車型電流大小不同，一般高低壓線分層之間距離保證在200-300mm内,經實車驗證，該方案有效避免了強電工作時産生的幹擾。分層布線可以有效的對高壓線工作時産生的EMC幹擾起到防護作用。

1.并列布置

走向相同但采用依附車身機構并列布置。采用并列式布置，保證高低壓線束并列不交叉。有效防護高壓線束工作時對控制器的EMC幹擾。并列式布線方案适用于混合動力車型，将高壓線束連接單元布線區域和發動機電噴線束布置區域并列。進而有效避免高壓線束傳輸供電時産生的電磁幹擾。

高壓線束的布置除了要滿足目測隐蔽、安全碰撞法規、人機工程及維修方便性外，還需要制定針對高壓電的有效防護措施，高壓線束的不合理布置可能導緻漏電，引起火災，危及駕乘人員安全。

從某種程度上來說，高壓線束的運行安全，是影響電動汽車整個高壓系統使用壽命和車輛安全的關鍵因素之一。

雖然電動汽車的高壓線束數量較少，但由于其具有粗線徑、高電壓、厚絕緣、耐熱高等特點，在整體安裝布置上，與傳統低壓線束的布置要求存在若幹差異。

下表彙總了高壓線束布置的相關内容。我們将以此為主線，發布若幹系列文章，系統性介紹高壓線束的布置要求。

【高壓線束布置要點——安全相關】

高壓線束布置的第一原則——防止駕乘人員或維修人員可直接接觸到高壓線束。

基于此原則，乘客艙禁止布置高壓線束，行李艙應避免布置高壓線束。如因設計需要，确實需要在上述區域内布置高壓線束，則應接合碰撞安全、高壓安全、零件使用安全等方面的考量，通過車身钣金過孔，使高壓線束在車輛底盤下布置，且必須有覆蓋物遮蓋，避免人員誤觸。

鋪設在車輛前艙及底盤的高壓線束 示意圖

高壓線束在布置時，還需要注意避讓擠壓和振動幅度過大的區域。

(1) 避讓振動區域

高壓線束在布置和固定時，應避開劇烈振動區域。

高壓線束應與其連接得高壓設備連接無相對振動。

(2) 避讓擠壓區域

對于諸如翼子闆區域、汽車千斤頂或其他起重工具支撐區域等容易與其他部件發生擠壓的區域，均應避免布置高壓線束。

(3) 振動區域布置特點

如無法避讓振動區域，則應根據線束布置部位的振動幅度、運動件的最大運動包絡，留有足夠的高壓導線餘量，避免讓線束承受拉力或者張力。

行駛車輛在長期颠簸狀态下，容易引起高壓線束固定點位置錯動、脫落，進而導緻兩固定點間的距離瞬間增大，拉扯線束緻使内部節點拉脫或虛接，因此高壓導線長度控制要合理，長度既要留有富餘，以抵消運動拖曳帶來的應力，又要避免過長導緻線束扭曲。

若高壓線束确實需要在振動區域固定，布置建議如下：

1) 第一個固定點距離導線出口處最大100mm;

2) 第一個固定點所用的固定件必須直接安裝在導線上或安裝在套管上(避免布置在波紋管上)；

3) 固定點對高壓導線施加的壓力不可對導線的絕緣電阻産生影響。

由于車輛工作工況複雜，極端情況下會出現車身碰撞受壓變形的情況。作為承載新能源車型動力源傳輸功能的高壓線束，在布置時，應将避免受車身變形影響考慮在内，盡可能避免或減少高壓線束受車身變形影響而導緻破損漏電的情況出現。

(1)避免受車身變形影響

高壓線束應盡量避免布置在諸如前後防撞梁、側圍钣金和前艙車頭等車輛碰撞後會發生較大變形的區域。

當電動汽車發生碰撞時，需要考慮高壓電氣連接處在車身吸能形變時的位移路徑，避免因車輛碰撞，導緻高壓線束直接被钣金割裂或金屬殘片刺破絕緣層進入導線線芯内部造成高壓短路，對駕乘人員造成電擊傷害。

要求在沒有碰撞偵測的碰撞中，等電勢功能必須保持生效。

(2) 避免對油管的影響

若是混動車型(PHEV/HEV)，車輛本身同時存在燃油動力系統和高壓動力系統，此時，在布置高壓線束時，應避免高壓線束與燃油管道和刹車油管交錯布置，即使在平行布置時，高壓線束和油管之間的距離也應大于100mm。

不論是避讓擠壓和振動幅度過大區域，還是避免受車身變形影響，高壓線束在布置時，需要注意其彎曲半徑。這是因為高壓線束的彎曲半徑對于高壓線束的電阻影響很大，若高壓線束被過分彎曲，線束折彎部分的電阻變大，将造成線路壓降增大。

高壓線束具有較大的外徑和重量，為避免應力的集中，在靜态負載下，高壓導線最小的内彎曲半徑不應小于四倍的導線外直徑。

在動态負載下，高壓導線最小的内彎曲半徑不應小于八倍的導線外直徑。

高壓線束彎曲半徑

需要避免在接頭中存在彎曲導線，否則接頭後部密封件裡可能出現漏電通路。

高壓連接器尾部出線的高壓線束需保持直式出線，靠近連接器尾部的高壓導線不得彎曲受力，不得旋轉。

【高壓線束布置要點——EMC相關】

由于高壓線束存在電磁幹擾低壓用電器和低壓線束的可能，因此，對于高壓導線以及和其對配的接插件連接處需要360°的屏蔽圍繞保護。

對于高壓線束中的每根導線，需要确保其從一端的接插件到另一端的接插件的屏蔽層電阻最大為26mOhm(對于三相線束中的每一根導線，應确保其從一端的接插件到另一端接插件的屏蔽層的電阻最大為11mOhm)

屏蔽層的電阻值要求限定了高壓線束布線時的導線長度。

為了能夠更好的提高整車電磁兼容性，在進行高壓線束鋪設設計時，一般建議遵循以下布置原則：

(1) 幹擾源及其連接線束(一般為高壓線束)，建議遠離易幹擾部件及其連接線束(一般為低壓線束，特指低壓線束中的信号線)，盡可能單獨布置。

(2) 當高低壓線束平行布置(同向走線)的長度大于200mm時，高低壓線束之間的間距建議至少為100mm，防止高壓線束産生的磁場對易幹擾部件造成影響。

(3) 高壓線束導通高壓電時，會在周圍形成強磁場，因此高壓回路的負載和電源之間的布置距離應盡可能短，同時将高壓線束靠近車身金屬钣金布置，從而減小回路面積，降低磁場的對外輻射量。

高壓導線産生的強磁場 示意圖

(4) 屬于同一整體的配套的高壓線束(比如電機的三相線束)必須共同對稱地布置在一起。

(5) 屬于同一整體的配套的每兩根高壓線束間距建議不得超過20mm，單根導線長度差建議不得超過35mm。

以上是高壓線束在安全和EMC兩方面的布置要點，下一章節，我們将針對高壓線束的物理防護（密封防水，防磨耐磨，耐溫），附件防護和固定，高壓線束裝配安裝便利等角度，對高壓線束的布置要點進行分析和解讀。