汽车高低压电线束设计标准规范.doc

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1、Q/XXXXXXXXXXX企业 Q/XX-J028-汽车高低压电线束设计规范编制: 日期: 校对: 日期: 审核: 日期: 同意: 日期: -06-15公布 -06-15实施XXXXXXXXX企业 公布1设计技术 1.1 概述 汽车线束是汽车电路网络主体，没有线束也就不存在汽车电路。动力系统线束设计分为动力系统低压线束和动力系统高压线束。设计线束时需要考虑其安全性、可靠性和稳定性要求。线束变得越来越复杂，但车身给线束空间却越来越小。所以，怎样提升电动汽车动力系统线束综合性能设计便成为关注焦点。为使本企业汽车线束部件设计规范化，参考中国外汽车线束设计技术要求，结合本企业已经开发车型经验，编制本文

2、。使本企业设计人员对汽车线束设计起到指导操作、提升电器线束设计效率和合理性作用。本文对中央控制盒、继电器盒、保险丝盒及线束包扎等作了规范化要求，本文将在本企业全部车型线束开发设计中落实，并在实践中深入提升完善。 1.2低压线束设计 1.2.1 整车低压线束设计 电动汽车供电系统设计是否合理，直接关系到汽车电器件正常工作是否和全车安全性，所以线束设计出发点基础全部是以安全为主。整车电气系统基础上由3个部分组成。 蓄电池直接供电系统（通常称常电）。这部分电源所接负载通常全部是汽车安全件或关键件，关键目标是在为这些电器件提供电能时尽可能少加以控制，确保在无法开启电动模式情况下，汽车也能短暂正常工作，

3、以方便故障车辆能够立即维修等。如：整车控制器电源、真空制动助力泵电源和转向泵电源等。 点火开关控制供电系统（通常称为IG档）。这部分电器件基础上是在车辆未行驶运转情况下才使用，取自预充电模块分支电源，避免了为蓄电池充电时争电源可能性。如：雨刮器、车灯控制电源、门窗控制电源等。 电动模式供电系统（通常称为start档）。这部分电源是在车辆开启电动模式下，电器件能够正常开启。电源负载比较大，电源取之于预充电模块，负载电流消耗量不一样，预充电输出地电流量也就随之成正比改变，有效地确保整车用电量。1.2.2 线路保护设计A熔断器 线路保护就是要对导线加以保护，兼顾对回路电器件保护。现在电动汽车所用保护

4、装置关键有熔断器。它是一个安装在中央控制盒中，确保电路安全运行电器元件。当电路发生故障或异常时，伴伴随电流不停升高，而且升高电流有可能损坏线路。若线路中正确地安置了保险丝，那么，保险丝就会在电流异常升高到一定高度和一定时候，本身熔断切断电流，从而起到保护线路安全运行作用。 熔断器根据结构上分为片式熔断器 、插入式熔断器 和旋紧式熔断器 3种类型，这3种熔断器有不一样承载电流量规格。在线路保护采取熔断器时，需要严格选择对应规格。 现在，我企业生产电动汽车动力系统线束全部应用了这3种类型熔断器。 通常依据负载性质和最大连续工作电流来确定熔断器容量，根据经验：假如是电阻性负载，如白炽灯，电阻加热器等

5、等，熔断器额定容量（11.2）电路最大工作电流；假如是电感性负载，如转向助力电动机，刹车助力泵等等，熔断器额定容量=(24）该电器额定电流；假如是纯电容性负载，则需要在回路中设置预充电电路；假如是复合性负载，则要具体分析该复合性负载关键是展现什么性质特征，数值大小来确定熔断器额定容量。B继电器 继电器含有控制系统和被控制系统，通常应用于中央电气盒和自动控制电路中，它实际上是用较小电流去控制较大电流一个“自动开关”。故在电路中起着自动调整、安全保护、转换电路等作用。 常见继电器设备通常有刮水器、喇叭、前照灯、雾灯、风扇、转向灯（闪光器）等。常见继电器额定电压为12V。 选择继电器要参考技术要求：

6、可靠性好；性能稳定；质量轻、体积小、寿命长，对周围元器件影响小；结构简单、工艺性好、成本低。产品符合QC-T 695- 汽车通用继电器标准。 C. 搭铁分配设计标准 DCDC控制器、整车控制器等对整车性能及安全影响大，且易受其它用电设备干扰及整车电位均衡需要，所以这些高压电器件外壳搭铁点一定要单设。 无线电系统为避免干扰，也要单独搭铁。弱信号传感器搭铁最好独立，搭铁点最好是在离传感器较近位置，以确保信号真实传输。 其它电器件可依据具体部署情况相互组合共用搭铁点。标准是就近搭铁，避免搭铁线过长，造成无须要电压降。 蓄电池负极线、预充电模块搭铁线等因导线截面较大，所以一定要控制好线长和走向，减小电

7、压降；为增加安全性，预充电模块负极和车身通常要单独连到蓄电池负极搭铁；搭铁方法是经过螺柱式接头搭铁，此法一定要在接头尾部烤上热缩管绝缘。 D 继电器盒和保险丝盒选择标准1. 本着满足功效要求盒可靠性前提，选择现有成熟产品；2. 大小不要超出总部署给出空间，尺寸在满足安装条件下追求小型化；3. 发动机舱继电器盒要求把发动机舱要用到继电器数量包含：如电喷继电器、压缩机继电器、大灯继电器、雾灯继电器、喇叭继电器、电子风扇高速/低速继电器等；4. 仪表板保险盒要求把除发动机舱以外继电器包含：如小灯继电器、后除霜继电器、空调继电器、刮水继电器、燃油泵继电器、超车继电器、鼓风机继电器等。E 继电器盒和保险

8、丝盒设计1. 继电器盒要预留1-2个继电器位置和3-5个保险位置；2. 保险丝盒要预留1-2个继电器位置和3-5个保险位置，为用户在整车批量生产后增加某种电气功效提供方便；3. 依据多种规格保险丝和多种规格导线特征曲线，我们归纳出保险丝和其所保护导线之间有以下对应关系： 表 保险丝和导线线径对应关系 （QBV导线） （AVS导线）导线线径（mm2）保险丝（A）30时保险丝（A）50时导线线径（mm2）保险丝（A）30时0.5107.50.5100.7515100.85151.015101.25201.520152.0252.530203.0304.040304.0406.050305.0501

9、0.070506.06016.09060注: 在此需要尤其指出是,对于一些特殊系统,导线线径选择应给予谨慎对待.如大灯系统,因为灯光光强和电压有以下关系：表电 压光 强100%95%90%100%83%67%1.2.3 接插件选择 插接件是线束关键部件，插接件性能直接决定着线束整体性能，而且对全车电器稳定性、安全性起着决定性作用。 插接件选择要确保和电器件良好接触，使接触电阻降为最低，提升可靠性，优先选择双弹簧式压紧结构插接件。现在，我企业采取接插件为AMP企业、Delphi企业和南通友星线束生产接插件，符合对应国家标准。 依据导线截面积和经过电流大小合理选择插接件。 发动机舱内对接护套，因为

10、舱内温度、湿度偏大，所以一定要选择防水性护套。 在同一条线束中若用同一个护套，其护套种类和颜色一定要有区分。 基于汽车外观整体协调性，在发动机舱中应选择黑色护套。 为降低线束对接用护套种类和数量，优先选择混合型件，使装配固定方便。 对于要求性能较高整车控制器、关键部件ECU等用端子插接件，应优先选择镀金件以确保安全可靠性。 蓄电池接头（电瓶夹）内部为锥体，锥度为1:9；电瓶夹材料为镀锡铜、镀锌铜或铅锑合金。 1.2.4 导线选择 汽车线束常见导线通常使用多股绞合铜导线，绝缘皮为PVC绝缘材料。线束用导线要有耐温、耐油、耐磨、防水、防腐蚀、抗氧化、阻燃等特征。 汽车线束常见导线种类有日标（AVS

11、S等）、国家标准（QVR）、德标（FLRY）、美标等几大系列。AVSS（AVS）导线特点是薄皮绝缘，柔韧性很好；QVR特点是绝缘皮厚，比较柔软，延展性好；德标导线绝缘皮更薄，柔韧性好；美标导线绝缘皮通常为热塑性或热固性弹性体，还有经过辐照工艺加工。可依据用户需求和不一样工作环境选择合适类型导线。我企业设计动力系统线束所用汽车导线为徳标AVS、AVSS、QBV-1系列导线。依据电器件功率大小计算流通导线电流；长时间工作电气设备可选择实际载流量60%导线；短时间工作用电设备可选择实际载流量60%-100%之间导线；依据不一样工作环境和温度大小合适改变导线截面积；依据导线走向、插接件数量（即电压降大

12、小）合适改变导线截面积。 导线颜色选择1. 依据（QC/T414-1999汽车用低压电线颜色），选择导线颜色；表 颜色代码表颜色代码颜色Br棕 R红O橙Y黄G绿L蓝Pu紫Gr灰W白B黑2. 优先选择单色线，电源线优先选择红色或主色为红色双色导线；3. 接地线用黑色导线，或黑色为主色双色导线；4. 一个插接件内尽可能不要出现线径颜色全部相同现象5. 分系统标出主色线，即一个系统尽可能选择以一个单色为主色双色导线，如雨刮系统选择成棕红、棕白、棕黄、棕黑等，这么在装车或维修时又很大方便性。线束接地设计1. 依据实际装车情况，合理选择接地处；2. 各个ECU就近接地，预防干扰；3. 仪表内信号地应该单

13、独接地；4. 接地处通常采取孔式接头方法，在车身上打孔，配焊接螺母，孔式接头大小取决于经过该处电流大小，通常见M6、M8或M10孔式接头，材料厚度在0.5-2.0MM之间，计算经过该处电流选择多大孔径接头；5. 依据流经此处电流，合理计算该接地处线径大小，如电流太大，则考虑用插接器方法转接； 表 搭铁线线径和用电负荷容量对应关系 （QBV导线） （AVS导线）搭铁线线径（mm2）用电负荷（A）搭铁线线径（mm2）用电负荷（A）0.5100.5100.75150.85151.0151.25201.5202.0252.5303.0304.0404.0406.0505.05010.0706.0601

14、6.0901.2.5 线束包扎和固定设计A 线束包扎 线束外包扎起到耐磨、阻燃、防腐蚀、预防干扰、降低噪声、美化外观作用，通常依据工作环境和空间大小制订以下包扎设计方案。 发动机舱线束（通常称为前舱线束）工作环境恶劣，所以全用高阻燃性、防水、机械强度高波纹管包扎。 仪表线工作空间较小，环境相对很好，可用胶带全缠或花缠。 底盘线因和车体接触部位较多，所以用波纹管包扎预防线束磨损。 B. 固定方法 中央电器盒通常见电器盒本身设计固定结构直接安装在车身上。各条线束通常见特殊网状扎带等固定在车身螺栓内。车身螺栓尺寸大多为直径为5mm、6mm。如有相同走向整车线束，将动力系统线束用常规扎带并行固定在一起

15、。1.3高压线束设计1.3.1 线路保护设计 在动力系统线束设计中只采取高压熔断器保护方法，在电气系统中担负串接通电和安全保护双重功效，关系着车辆和人身整体安危，所以，对电动汽车实施保护熔断器，必需是直流型能够超快速开断产品，不然当短路电流出现瞬间不能快速安全断开电路通道，短路故障电流直接冲击蓄电池或击高压输入模块，其后果很严重。 因为熔断器动作原理简单，制造成本低，限制开断故障电流安全可靠性强，是过电流尤其是短路保护最有效电器元件。 年国家质检局和标准委在 GB/T 18384.2-电动汽车安全要求第 2 部分：功效安全和故障防护第 5.5 条“过电流切断装置”一节中明确要求：当电流过大时，

16、应使用一个电路保护器、切断装置或熔断器断开车载电源（比如动力蓄电池）最少一个电极。或是 GB/T 18384.1 第 7 章要求动力蓄电池过电流断开器。每次电源切断后，在故障明确情况下，应许可仅经过正常电源接通程序来重新给驱动系统供电。由此可见，用熔断器保护电动汽车动力电池，不仅是熔断器本身含有很多优势条件，也是国际通行公认有效方法，更是国家标准明确要求不可或缺必需手段。1.3.2 高压电缆选择 电动汽车装配有高压电气设备，对于高压电气设备所用电缆应需要承受高压特征特种高压汽车电缆，安全等级比低压导线要高。 A电缆结构 高压电缆从类型上分为单芯电缆和多芯电缆，高压电缆截面应为圆形。其护套颜色为

17、橙色（颜色GB 30）。多芯电缆有多个单芯线组成，其中单芯线也同时满足单芯电缆中相关导体结构尺寸参数。 高压单芯电缆从结构上关键由导体和护套组成，关键结构尺寸参数有 单根铜线直径、根数、导体直径、绝缘直径、内护层直径和护套外径等。 高压多芯电缆从结构上关键有多芯线和护套组成。多芯电缆芯数可为：260芯，优先芯数为2、3、4、5、6、7、12、18、27、36、48和60芯；缆芯中心不许可放绝缘线芯，单5芯及以上电缆第一层中心可放一根适宜材料制成填充物；3芯及以上缆芯应有一根黄绿色绝缘线，用于高压绝缘接地保护线； 带屏蔽层高压电缆采取裸铜或镀铜线编织在内护套层上；在屏蔽和外护套之间能够有一层附加

18、包带；电缆外护套应紧密挤包，但不粘连屏蔽层。 B. 电缆材料 导体：绕线式镀锡退火铜； 绝缘体：120-200 摄氏度等级，耐热，无卤素 XLPE； 屏蔽物：镀锡退火铜绕线编织而成； 外壳：耐热 105-180摄氏度，无 Pb PVC（或HF-XLPO、TPE-E、PP-FR、 ETFE：可选）。 C电缆线色 高压电缆采取颜色识别，电缆中接地线或类似保护目标线芯全部必需采取黄绿色识别标志，黄绿色在线芯表面上应占有30%-70%，余下部分另一个颜色 并在整个长度线芯上应保持一致，在有黄绿色缆芯中，应尽可能避免采取黄色或绿色作为其它线芯识别颜色。 多芯电缆缆芯线色识别采取低压导线线色识别方法，线芯

19、绝缘或最外层护套颜色应采取橙色。 D. 电缆标志 高压电缆用文字、字母、符号、颜色等标出电缆制造厂、产品商标、型号、规格、性能等。 标志颜色应能确定符合或靠近GB 699.5-86电线电缆识别标志 第二部分：标准颜色要求某一个颜色；标志颜色应易于识别或易于识别；标识应耐擦，擦拭后颜色基础保持不变，汽油或其它适宜溶剂清洗后，标志颜色保持不变。 E电气特征 a 完全适适用于额定电压450 750V及以下高压和电流条件； b出色 EMI、EMC 抗电磁干扰能力，采取360度网状铜织带包裹； c.经过耐交流电压试验项目（3.5KV交流电压，5分钟不击穿）。1.3.2 高压线束包扎和固定方法 A高压线束保护方法 高压线束有1根或几根高压电缆组成，在汽车车身上有锐边和和运动件摩擦可能性，所以，高压线束需要在其电缆外套橙色波纹管进行有效保护，线束两端并用橙色胶布进行密封，预防油、水倒入，影响设备接口防水性能。 高压线束不能在底盘最低位或最外侧，可能造成高压线束磨损，引发高压短路，常见措施为：底盘部位装有高压线束保护板。 B固定方法 高压线束通常见特殊网状扎带等固定在车身螺栓内。车身螺栓尺寸大多为直径为5mm、6mm。