Hochspannungssystem für Elektrofahrzeuge auf Basis von Kupferleitern
Zusätzlich zum herkömmlichen Niederspannungskabelbaum nutzen New-Energy-Fahrzeuge die Hochspannungsbatterie als Stromquelle und den neuen Hochspannungskabelbaum als Getriebeträger. Der Kfz-Kabelbaum ist der Hauptträger zur Steuerung der Funktion elektrischer und elektronischer Kfz-Komponenten. Er stellt die Blutgefäße und Nerven des Fahrzeugs dar und sorgt für die Bereitstellung von Strom, Übertragungs- und Rückmeldungssignalen für jede elektronische Komponente. Entsprechend kann der Spannungswiderstand des Kfz-Kabelbaums in Niederspannungskabel und Hochspannungskabel unterteilt werden. Herkömmliche Kraftstofffahrzeuge verwenden hauptsächlich Niederspannungskabel, und der Kabelbaum von Elektrofahrzeugen fügt Hochspannungskabel hinzu, deren Tragspannung etwa 600 V beträgt. Fahrzeuge mit neuer Energie Insbesondere bei reinen Elektrofahrzeugen hängt die Stromquelle von den Hochspannungsbatteriepaketen ab, um einen Hochspannungskabelbaum für den Getriebeträger bereitzustellen, der den Ladeanschlusssitz, Hochspannungsbatteriepakete, Wechselrichter, Motoren und Bordlademaschinen verbindet und andere Hochleistungsgeräte. Hochleistungsgeräte. Zu Hochspannungskabelbäumen gehören hauptsächlich: Hochspannungssteckverbinder, Hochspannungskabel, Erdungsklemmen und -binder, äußere Verpackungsmaterialien, Bänder, Schrumpfschläuche, Gummihülsen, Montagehalterungen und andere Hilfsmaterialien.
Es wird erwartet, dass das zukünftige Hochvoltsystem von Elektrofahrzeugen weiterhin Kupferleitungen verwenden wird. Im Auto-„Leichtbau“-Trend werden einige Teile des Autokühlers nach und nach durch Aluminium ersetzt, das sowohl leicht als auch wirtschaftlich ist. Der Entwicklungstrend bei Kfz-Kabelbäumen geht hauptsächlich in die Entwicklung von Leichtbauteilen, hoher Druckbelastbarkeit und großer Kapazität sowie hoher Effizienz. Der Einsatz von Aluminiumdrähten trägt dazu bei, leichte Kabelbäume zu nutzen. Aluminiumdrähte wurden in den letzten zehn Jahren häufig in herkömmlichen Automobilen eingesetzt, es gibt jedoch immer noch wenige Fälle, in denen Aluminiumdrähte erfolgreich in Hochspannungssystemen in Elektrofahrzeugen eingesetzt werden. Das Kernproblem ist die elektrische Leistung. Aluminium hat nur 60 % der elektrischen Leitfähigkeit von Kupfer, und Aluminiumleiter benötigen eine größere Querschnittsfläche, um die gleiche Dauerstrommenge durchzulassen, wie in der von USCAR empfohlenen Äquivalenztabelle für Kupfer- und Aluminiumleiter gezeigt. Während Aluminiumleiter das Gewicht um 45 % reduzieren und etwa die Hälfte der Kosten einsparen können, bringen sie eine Reihe von Problemen bei der Kabelverlegung mit sich, wie z. B. einen größeren Platzbedarf und einen größeren Wenderadius aufgrund dickerer Kabelbündel. Darüber hinaus sind die Zugfestigkeit und der Ausdehnungskoeffizient von Aluminium nicht so gut wie die von Kupfer, und auf der Oberfläche des Aluminiumleiters bildet sich sehr leicht ein dünner Film aus Aluminiumoxid, der eine gewisse isolierende Rolle spielt und den Widerstand des Kontaktbereichs beeinflusst . Es wird erwartet, dass das zukünftige Hochvoltsystem von Elektrofahrzeugen weiterhin Kupferleitungen verwenden wird.
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