1、Q/XXXXXXXXXXX公司 Q/XX-J028-2015汽車高低壓電線束設計規(guī)范編制: 日期: 校對: 日期: 審核: 日期: 批準: 日期: 2015-06-15發(fā)布 2015-06-15實施XXXXXXXXX公司 發(fā)布1設計技術(shù) 1.1 概述 汽車線束是汽車電路的網(wǎng)絡主體，沒有線束也就不存在汽車電路。動力系統(tǒng)線束設計分為動力系統(tǒng)低壓線束和動力系統(tǒng)高壓線束。設計線束時需要考慮其安全性、可靠性和穩(wěn)定性要求。線束變得越來越復雜，但車身給予線束的空間卻越來越小。因此，如何提高電動汽車的動力系統(tǒng)線束的綜合性能設計便成為關(guān)注的焦點。為使本公司汽車線束部件設計規(guī)范化，參考國內(nèi)外汽車線束設計的技術(shù)要求

2、，結(jié)合本公司已經(jīng)開發(fā)車型的經(jīng)驗，編制本文。使本公司設計人員對汽車線束設計起到指導操作、提高電器線束設計的效率和合理性的作用。本文對中央控制盒、繼電器盒、保險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型線束開發(fā)設計中貫徹，并在實踐中進一步提高完善。 1.2低壓線束設計 1.2.1 整車低壓線束設計 電動汽車的供電系統(tǒng)設計是否合理，直接關(guān)系到汽車電器件的正常工作與否和全車的安全性，因此線束設計出發(fā)點基本都是以安全為主。整車電氣系統(tǒng)基本上由3個部分組成。 蓄電池直接供電系統(tǒng)（一般稱常電）。這部分的電源所接負載一般都是汽車的安全件或重要件，主要目的是在為這些電器件提供電能時盡量少的加以控制，

3、確保在無法啟動電動模式情況下，汽車也能短暫正常工作，以方便故障車輛能夠及時維修等。如：整車控制器電源、真空制動助力泵電源和轉(zhuǎn)向泵電源等。 點火開關(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輛未行駛運轉(zhuǎn)的情況下才使用，取自預充電模塊的分支電源，避免了為蓄電池充電時爭電源的可能性。如：雨刮器、車燈控制電源、門窗控制電源等。 電動模式的供電系統(tǒng)（一般稱為start檔）。這部分電源是在車輛啟動電動模式下，電器件能夠正常啟動。電源的負載比較大，電源取之于預充電模塊，負載的電流消耗量不同，預充電輸出地電流量也就隨之成正比變化，有效地保證整車的用電量。1.2.2 線路保護設計A熔斷器 線路保

4、護就是要對導線加以保護，兼顧對回路電器件的保護。目前電動汽車所用保護裝置主要有熔斷器。它是一種安裝在中央控制盒中，保證電路安全運行的電器元件。當電路發(fā)生故障或異常時，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絲，那么，保險絲就會在電流異常升高到一定的高度和一定的時候，自身熔斷切斷電流，從而起到保護線路安全運行的作用。 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。在線路保護采用的熔斷器時，需要嚴格選取相應的規(guī)格。 目前，我公司生產(chǎn)的電動汽車的動力系統(tǒng)線束都應用了這3種類型的熔斷器。 一般根據(jù)負載的性

5、質(zhì)和最大連續(xù)工作電流來確定熔斷器容量，按照經(jīng)驗：如果是電阻性負載，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；如果是電感性負載，如轉(zhuǎn)向助力電動機，剎車助力泵等等，熔斷器的額定容量=(24）該電器的額定電流；如果是純電容性負載，則需要在回路中設置預充電電路；如果是復合性負載，則要具體分析該復合性負載主要是呈現(xiàn)什么性質(zhì)的特征，數(shù)值的大小來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)，通常應用于中央電氣盒和自動控制電路中，它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關(guān)”。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護、轉(zhuǎn)換電路等作用。 常用繼電器的設備一般有刮水器

6、、喇叭、前照燈、霧燈、風扇、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，對周圍元器件影響小；結(jié)構(gòu)簡單、工藝性好、成本低。產(chǎn)品符合QC-T 695-2002 汽車通用繼電器標準。 C. 搭鐵分配設計原則 DCDC控制器、整車控制器等對整車性能及安全影響大，且易受其他用電設備干擾及整車電位均衡的需要，所以這些高壓電器件外殼的搭鐵點一定要單設。 無線電系統(tǒng)為避免干擾，也要單獨搭鐵。弱信號傳感器的搭鐵最好獨立，搭鐵點最好是在離傳感器較近的位置，以保證信號的真實傳遞。 其他電器件可根據(jù)具體布置情況相互組合共用搭鐵點。原則是就

7、近搭鐵，避免搭鐵線過長，造成不必要的電壓降。 蓄電池負極線、預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和走向，減小電壓降；為增加安全性，預充電模塊負極和車身一般要單獨連到蓄電池負極搭鐵；搭鐵方式是通過螺柱式接頭搭鐵，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)動機艙的繼電器盒要求把發(fā)動機艙要用到的繼電器數(shù)量包含：如電噴繼電器、壓縮機繼電器、大燈繼電器、霧燈繼電器、喇叭繼電器、電子風扇高速/低速繼電器等；4. 儀表板保險盒要求

8、把除發(fā)動機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、超車繼電器、鼓風機繼電器等。E 繼電器盒與保險絲盒的設計1. 繼電器盒要預留1-2個繼電器位置和3-5個保險的位置；2. 保險絲盒要預留1-2個繼電器位置和3-5個保險的位置，為客戶在整車的批量生產(chǎn)后增加某種電氣功能提供方便；3. 根據(jù)各種規(guī)格保險絲與各種規(guī)格導線的特性曲線，我們歸納出保險絲與其所保護的導線之間有如下的對應關(guān)系： 表 保險絲與導線線徑的對應關(guān)系 （QBV導線） （AVS導線）導線線徑（mm2）保險絲（A）30時保險絲（A）50時導線線徑（mm2）保險絲（A）30時0.5107.50.

9、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,對于某些特殊系統(tǒng),導線線徑的選擇應予以謹慎對待.如大燈系統(tǒng),由于燈光的光強與電壓有如下的關(guān)系：表電 壓光 強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，而且對全車的電器穩(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，優(yōu)先選用雙彈簧式壓緊結(jié)

10、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，符合相應的國家標準。 根據(jù)導線的截面積和通過電流的大小合理選擇插接件。 發(fā)動機艙內(nèi)對接的護套，由于艙內(nèi)溫度、濕度偏大，因此一定要選擇防水性護套。 在同一條線束中若用同一種護套，其護套種類和顏色一定要有區(qū)別。 基于汽車外觀的整體協(xié)調(diào)性，在發(fā)動機艙中應選用黑色護套。 為減少線束對接用護套的種類和數(shù)量，優(yōu)先選用混合型件，使裝配固定方便。 對于要求性能較高的整車控制器、核心部件ECU等用的端子插接件，應優(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；電瓶夾的材料為鍍錫銅、

11、鍍鋅銅或鉛銻合金。 1.2.4 導線選取 汽車線束常用的導線通常使用多股絞合銅導線，絕緣皮為PVC絕緣材料。線束用導線要有耐溫、耐油、耐磨、防水、防腐蝕、抗氧化、阻燃等特性。 汽車線束常用的導線種類有日標（AVSS等）、國標（QVR）、德標（FLRY）、美標等幾大系列。AVSS（AVS）導線的特點是薄皮絕緣，柔韌性較好；QVR的特點是絕緣皮厚，比較柔軟，延展性好；德標導線絕緣皮更薄，柔韌性好；美標導線絕緣皮一般為熱塑性或熱固性彈性體，還有經(jīng)過輻照工藝加工的?？筛鶕?jù)用戶的需求和不同的工作環(huán)境選取適當類型的導線。我公司設計的動力系統(tǒng)線束所用的汽車導線為徳標AVS、AVSS、QBV-1系列導線。根據(jù)

12、電器件功率的大小計算流通導線的電流；長時間工作的電氣設備可選擇實際載流量60%的導線；短時間工作的用電設備可選用實際載流量60%-100%之間的導線；根據(jù)不同的工作環(huán)境和溫度大小適當改變導線的截面積；根據(jù)導線的走向、插接件的數(shù)量（即電壓降的大小）適當改變導線的截面積。 導線顏色的選用1. 依據(jù)（QC/T414-1999汽車用低壓電線的顏色），選用導線顏色；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線；3. 接地線用黑色導線，或黑色為主色的雙色導線；4. 一個插接件內(nèi)盡量不要出現(xiàn)線徑顏色都相同的現(xiàn)象5.

13、分系統(tǒng)標出主色線，即一個系統(tǒng)盡量選用以一個單色為主色的雙色導線，如雨刮系統(tǒng)選用成棕紅、棕白、棕黃、棕黑等，這樣在裝車或維修時又很大的方便性。線束接地的設計1. 根據(jù)實際裝車情況，合理的選擇接地處；2. 各個ECU就近接地，防止干擾；3. 儀表內(nèi)的信號地應該單獨接地；4. 接地處一般采用孔式接頭方式，在車身上打孔，配焊接螺母，孔式接頭的大小取決于通過該處的電流大小，一般用M6、M8或M10的孔式接頭，材料厚度在0.5-2.0MM之間，計算通過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 搭鐵線線徑與用電負荷容量的

14、對應關(guān)系 （QBV導線） （AVS導線）搭鐵線線徑（mm2）用電負荷（A）搭鐵線線徑（mm2）用電負荷（A）0.5100.5100.75150.85151.0151.25201.5202.0252.5303.0304.0404.0406.0505.05010.0706.06016.0901.2.5 線束包扎和固定設計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計方案。 發(fā)動機艙線束（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、機械強度高的波紋管包扎。 儀表線工作空間較小，環(huán)境相對較好，可用膠帶全纏或花纏

15、。 底盤線因與車體接觸部位較多，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計的固定結(jié)構(gòu)直接安裝在車身上。各條線束一般用特殊網(wǎng)狀扎帶等固定在車身螺栓內(nèi)。車身螺栓尺寸大多為直徑為5mm、6mm。如有相同走向的整車線束，將動力系統(tǒng)線束用常規(guī)扎帶并行固定在一起。1.3高壓線束設計1.3.1 線路保護設計 在動力系統(tǒng)線束設計中只采用高壓熔斷器的保護措施，在電氣系統(tǒng)中擔負串接通電和安全保護的雙重功能，關(guān)系著車輛與人身的整體安危，因此，對電動汽車實施保護的熔斷器，必須是直流型的能夠超快速開斷的產(chǎn)品，否則當短路電流出現(xiàn)的瞬間不能迅速安全斷開電路通道，短路故障電流直接沖擊蓄電池

16、或擊高壓輸入模塊，其后果很嚴重。 由于熔斷器的動作原理簡單，制造成本低，限制開斷故障電流的安全可靠性強，是過電流特別是短路保護最有效的電器元件。 2001 年國家質(zhì)檢局和標準委在 GB/T 18384.2-2001電動汽車安全要求的第 2 部分：功能安全和故障防護的第 5.5 條“過電流切斷裝置”一節(jié)中明確規(guī)定：當電流過大時，應使用一個電路保護器、切斷裝置或熔斷器斷開車載電源（例如動力蓄電池）的至少一個電極?；蚴?GB/T 18384.1 第 7 章規(guī)定的動力蓄電池的過電流斷開器。每次電源切斷后，在故障明確的情況下，應允許僅通過正常的電源接通程序來重新給驅(qū)動系統(tǒng)供電。由此可見，用熔斷器保護電動

17、汽車動力電池，不僅是熔斷器自身具有諸多優(yōu)勢條件，也是國際通行公認的有效措施，更是國家標準明確規(guī)定不可或缺的必要手段。1.3.2 高壓電纜選取 電動汽車裝配有高壓電氣設備，對于高壓電氣設備所用的電纜應需要承受高壓特性的特種高壓汽車電纜，安全等級比低壓導線要高。 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，高壓電纜的截面應為圓形。其護套顏色為橙色（顏色GB 30）。多芯電纜有多個單芯線組成，其中單芯線也同時滿足單芯電纜中相關(guān)導體的結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)。 高壓單芯電纜從結(jié)構(gòu)上主要由導體和護套組成，主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)有 單根銅線直徑、根數(shù)、導體直徑、絕緣直徑、內(nèi)護層直徑和護套外徑等。 高壓多芯電纜從結(jié)構(gòu)

18、上主要有多芯線和護套組成。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芯及以上的纜芯應有一根黃綠色的絕緣線，用于高壓絕緣接地保護線； 帶屏蔽層的高壓電纜采用裸銅或鍍銅線編織在內(nèi)護套層上；在屏蔽和外護套之間可以有一層附加的包帶；電纜的外護套應緊密擠包，但不粘連屏蔽層。 B. 電纜材料 導體：繞線式鍍錫退火銅； 絕緣體：120-200 攝氏度級別，耐熱，無鹵素 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 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別，電纜中的接地線或類似保護目的的線芯都必須采用黃綠色的識別標志，黃綠色在線芯表面上應占有30%-70