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嘉峪檢測網 2025-02-10 14:59
在新能源汽車的技術體系中,線束作為關鍵的組件,依據其承擔的功能差異,新能源汽車線束可以根據功能分為低壓線束和高壓線束兩個系列。
低壓線束在構造和功能上與傳統車輛的線束具備一定的相似性,其核心作用在于將新能源汽車內部眾多的電器零部件進行有效的連接,進而達成對傳感器、控制單元等各類電子電氣零部件的精準控制,保障車輛的基礎電氣系統穩定運行。
新能源汽車線束的獨特性重點體現在高壓線束部分。高壓線束主要由高壓導線、高壓連接器、接線端子、波紋管、熱縮管、屏蔽環等組成。
其中,高壓導線與端子的連接工藝存在焊接、壓接和機械連接這三種方式。在當前的行業發展格局下,焊接和壓接這兩種工藝憑借其各自的技術優勢,成為了主流的工藝技術手段。
因此,本文將聚焦于這兩種主流工藝,深入剖析它們的技術特點、應用場景以及性能表現等方面,以期為新能源汽車高壓線束連接工藝的優化與發展提供有價值的參考和見解。
1、 高壓線束端子壓接的主要性能要求
1.1 電壓降
高壓線束在采用壓接連接時,導體壓接處的電壓降應滿足下方圖表的要求。
導體標稱截面/mm 2 | 試驗電流/A | 電壓降/mV |
16 | 60 | 15 |
25 | 70 | 18 |
35 | 80 | 20 |
50 | 90 | 23 |
70 | 100 | 25 |
不同尺寸線束的電壓降標準要求
1.2 連接強度
端子與線束電纜的連接應牢固,其最小拉力值應符合下方圖表的規定。
導體標稱截面/mm 2 | 拉力/N |
10 | 500 |
16 | 1500 |
25 | 1900 |
35 | 2200 |
不同尺寸線束的最小拉力值標準要求
2 高壓線束與端子的連接方式
2.1 超聲波焊接連接
超聲波焊接連接是一種利用超聲波的高頻振動能量,使兩個需連接的物體表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合,從而實現連接的工藝方法。
高壓線束超聲波焊接連接是一種將高壓線束進行連接的工藝方法。
其特點主要有以下幾個方面:
連接強度高:通過超聲波的能量使金屬材料在固態下實現分子間的結合,形成牢固的連接,能夠承受較高的拉力和扭力。
密封性好:焊接過程中可以使連接部位緊密貼合,有效防止水分、灰塵等雜質進入,保證了高壓線束的電氣性能和可靠性。
生產效率高:超聲波焊接速度快,自動化程度高,可以大大提高生產效率,降低生產成本。
無需添加焊料:與傳統的焊接方法相比,超聲波焊接不需要使用焊料,避免了因焊料帶來的雜質和環境污染問題。
對材料的適應性強:可以焊接多種金屬材料,如銅、鋁等,適用于不同類型的高壓線束連接。
超聲波焊接效果
當然,其技術缺點也相對明顯,隨著焊接工件的厚度和硬度的增加,焊接難度急劇增大,所焊接金屬件不能太厚,焊點位不能太大。超聲波焊接的工件展開面會比較寬,難以在較狹窄的位置安裝。
2.2 機械壓接連接
壓接連接是利用工具或設備通過壓力將連接器的接頭變形壓到導線上,使連接器的端子與導線形成機械連接,讓其具有良好的機械和電氣性能。
目前,國外的線束電纜和插接端子基本均采用壓接連接,此項工藝技術已經非常成熟穩定,適用于大批量的自動化生產。
六邊形封閉式壓接端子
機械壓接后線束剖面圖
機械壓接操作簡單,使用維護方便,且制造成本低,操作效率高,適合大批量生產,但性能上缺點明顯,機械壓接后的線束無法滿足連接器高電流通過率、電阻要求小的要求,機械壓接普遍在低壓線束上使用。
隨著新能源汽車充電電流向 800A 或者更高的方向發展,如果繼續使用銅作為電纜導體,需使用 95mm 2 或更大規格的線束,無論是機械壓接還是超聲波焊接都無法滿足大平方線束壓接的工藝要求,但是,電磁脈沖壓接技術的民用化為大平方線束提供了很好的解決方案。
2.3 電磁脈沖焊接
傳統的機械壓接和超聲波焊接在線束壓接上都具有一定的局限,電磁脈沖壓接技術綜合了上述兩種工藝優點的同時,更進一步將其短板補充完善。
其原理是利用電磁力來驅動端子向內快速縮頸的連接技術,加工過程不接觸工件表面,能夠保護端子表面涂鍍層的完整性。電磁脈沖壓接能夠獲得較低的電阻和較高的結合力,較于傳統壓接模式具有無與倫比優勢,在高壓線束連接工藝上具有廣泛的應用前景。
電磁脈沖壓接效果
隨著動力電池、電機驅動和其他電子化部件(如車載充電機和壓縮機)的廣泛應用,新能源汽車 800V 高壓架構上線束系統的全新升級,高壓線束的高安全性和可靠性對質量和工藝的提出了更高要求。
來源:Internet