高压线束布置原则系列（一）
高压线束作为电动汽车高压系统中传输电能的重要载体，与低压线束相较，不论从电气性能还是物理特性而言，都有很大的不同，高压线束具有远高于传统低压导线的重要特性和较高的防护等级。
【高压线束布置的一般原则】
我们首先来看下高压线束布置的一般原则。
电动车的高压线束布置需要基于就近原则，使用尽可能少的高压电缆来完成走向布置，这个大原则即满足了总布置和高压电气设计需求，也满足整车降本增效和减重的目的。
正常情况下，可以将高压线束布置分为两种情况：分层布置和并列布置。
1.分层布置
高压线束与低压线束分为上下层级关系。为了避免高压线束传输强电电流时产生电磁干扰，导致低压线束对控制单元供电及信号传输受到电磁干扰的风险，一般采用高压线束与低压线束分层设计；由于不同车型电流大小不同，一般高低压线分层之间距离保证在200-300mm内,经实车验证，该方案有效避免了强电工作时产生的干扰。分层布线可以有效的对高压线工作时产生的EMC干扰起到防护作用。
1.并列布置
走向相同但采用依附车身机构并列布置。采用并列式布置，保证高低压线束并列不交叉。有效防护高压线束工作时对控制器的EMC干扰。并列式布线方案适用于混合动力车型，将高压线束连接单元布线区域和发动机电喷线束布置区域并列。进而有效避免高压线束传输供电时产生的电磁干扰。
高压线束的布置除了要满足目测隐蔽、安全碰撞法规、人机工程及维修方便性外，还需要制定针对高压电的有效防护措施，高压线束的不合理布置可能导致漏电，引起火灾，危及驾乘人员安全。
从某种程度上来说，高压线束的运行安全，是影响电动汽车整个高压系统使用寿命和车辆安全的关键因素之一。
虽然电动汽车的高压线束数量较少，但由于其具有粗线径、高电压、厚绝缘、耐热高等特点，在整体安装布置上，与传统低压线束的布置要求存在若干差异。
下表汇总了高压线束布置的相关内容。我们将以此为主线，发布若干系列文章，系统性介绍高压线束的布置要求。
【高压线束布置要点——安全相关】
高压线束布置的第一原则——防止驾乘人员或维修人员可直接接触到高压线束。
基于此原则，乘客舱禁止布置高压线束，行李舱应避免布置高压线束。如因设计需要，确实需要在上述区域内布置高压线束，则应接合碰撞安全、高压安全、零件使用安全等方面的考量，通过车身钣金过孔，使高压线束在车辆底盘下布置，且必须有覆盖物遮盖，避免人员误触。
铺设在车辆前舱及底盘的高压线束 示意图
高压线束在布置时，还需要注意避让挤压和振动幅度过大的区域。
(1) 避让振动区域
高压线束在布置和固定时，应避开剧烈振动区域。
高压线束应与其连接得高压设备连接无相对振动。
(2) 避让挤压区域
对于诸如翼子板区域、汽车千斤顶或其他起重工具支撑区域等容易与其他部件发生挤压的区域，均应避免布置高压线束。
(3) 振动区域布置特点
如无法避让振动区域，则应根据线束布置部位的振动幅度、运动件的最大运动包络，留有足够的高压导线余量，避免让线束承受拉力或者张力。
行驶车辆在长期颠簸状态下，容易引起高压线束固定点位置错动、脱落，进而导致两固定点间的距离瞬间增大，拉扯线束致使内部节点拉脱或虚接，因此高压导线长度控制要合理，长度既要留有富余，以抵消运动拖曳带来的应力，又要避免过长导致线束扭曲。
若高压线束确实需要在振动区域固定，布置建议如下：
1) 第一个固定点距离导线出口处最大100mm;
2) 第一个固定点所用的固定件必须直接安装在导线上或安装在套管上(避免布置在波纹管上)；
3) 固定点对高压导线施加的压力不可对导线的绝缘电阻产生影响。
由于车辆工作工况复杂，极端情况下会出现车身碰撞受压变形的情况。作为承载新能源车型动力源传输功能的高压线束，在布置时，应将避免受车身变形影响考虑在内，尽可能避免或减少高压线束受车身变形影响而导致破损漏电的情况出现。
(1)避免受车身变形影响
高压线束应尽量避免布置在诸如前后防撞梁、侧围钣金和前舱车头等车辆碰撞后会发生较大变形的区域。
当电动汽车发生碰撞时，需要考虑高压电气连接处在车身吸能形变时的位移路径，避免因车辆碰撞，导致高压线束直接被钣金割裂或金属残片刺破绝缘层进入导线线芯内部造成高压短路，对驾乘人员造成电击伤害。
要求在没有碰撞侦测的碰撞中，等电势功能必须保持生效。
(2) 避免对油管的影响
若是混动车型(PHEV/HEV)，车辆本身同时存在燃油动力系统和高压动力系统，此时，在布置高压线束时，应避免高压线束与燃油管道和刹车油管交错布置，即使在平行布置时，高压线束和油管之间的距离也应大于100mm。
不论是避让挤压和振动幅度过大区域，还是避免受车身变形影响，高压线束在布置时，需要注意其弯曲半径。这是因为高压线束的弯曲半径对于高压线束的电阻影响很大，若高压线束被过分弯曲，线束折弯部分的电阻变大，将造成线路压降增大。
高压线束具有较大的外径和重量，为避免应力的集中，在静态负载下，高压导线最小的内弯曲半径不应小于四倍的导线外直径。
在动态负载下，高压导线最小的内弯曲半径不应小于八倍的导线外直径。
高压线束弯曲半径
需要避免在接头中存在弯曲导线，否则接头后部密封件里可能出现漏电通路。
高压连接器尾部出线的高压线束需保持直式出线，靠近连接器尾部的高压导线不得弯曲受力，不得旋转。
【高压线束布置要点——EMC相关】
由于高压线束存在电磁干扰低压用电器和低压线束的可能，因此，对于高压导线以及和其对配的接插件连接处需要360°的屏蔽围绕保护。
对于高压线束中的每根导线，需要确保其从一端的接插件到另一端的接插件的屏蔽层电阻最大为26mOhm(对于三相线束中的每一根导线，应确保其从一端的接插件到另一端接插件的屏蔽层的电阻最大为11mOhm)
屏蔽层的电阻值要求限定了高压线束布线时的导线长度。
为了能够更好的提高整车电磁兼容性，在进行高压线束铺设设计时，一般建议遵循以下布置原则：
(1) 干扰源及其连接线束(一般为高压线束)，建议远离易干扰部件及其连接线束(一般为低压线束，特指低压线束中的信号线)，尽可能单独布置。
(2) 当高低压线束平行布置(同向走线)的长度大于200mm时，高低压线束之间的间距建议至少为100mm，防止高压线束产生的磁场对易干扰部件造成影响。
(3) 高压线束导通高压电时，会在周围形成强磁场，因此高压回路的负载和电源之间的布置距离应尽可能短，同时将高压线束靠近车身金属钣金布置，从而减小回路面积，降低磁场的对外辐射量。
高压导线产生的强磁场 示意图
(4) 属于同一整体的配套的高压线束(比如电机的三相线束)必须共同对称地布置在一起。
(5) 属于同一整体的配套的每两根高压线束间距建议不得超过20mm，单根导线长度差建议不得超过35mm。
以上是高压线束在安全和EMC两方面的布置要点，下一章节，我们将针对高压线束的物理防护（密封防水，防磨耐磨，耐温），附件防护和固定，高压线束装配安装便利等角度，对高压线束的布置要点进行分析和解读。
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