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        特斯拉高壓系統及高壓線束解析
        發布時間:2022-07-14

        特斯拉高壓系統及高壓線束解析

        Model S 高壓總成主要包含以下幾部分:充電接口、動力電池系統、交流感應電機、車載充電機、高壓配電盒、

        加熱器、直流轉換器 DCDC、空調壓縮機,各部件在車身上的布局如

        下圖:

        第1頁-1

        Model S 各高壓部件使用橙色高壓線束相連接,整車高壓線束的長度 22.56m,共分為 9 段高壓線束,9 段高壓線束連接的高壓部件及長度

        如下表所示。


        高壓線束連接的高壓部件

        高壓線束長度(M)

        充電接口-車載充電機 2*2.13=4.26

        車載充電機-后高壓轉接盒2*0.99=1.98

        后高壓轉接盒-后驅動電機2*1.04=2.08

        后高壓轉接盒-前高壓轉接盒 2*3.84=7.68

        前高壓轉接盒-前驅動電機2*0.69=1.38

        前高壓轉接盒-空調壓縮機2*0.79=1.58

        前高壓轉接盒-DCDC 2*0.25=0.5

        前高壓轉接盒-液體 PTC 2*0.81=1.62

        前高壓轉接盒-座艙 PTC 2*0.74=1.48


        高壓電纜介紹

        特斯拉高壓線束選用美國 公司 CHMPLAIN Cable 的 150 XLE High Voltage Shielded Battery Cable,手感柔軟,感覺比國內的硅膠電纜柔軟度還好,好的柔軟度同時提升了狹小空間的安裝便利性。

        Champlain 開發的 EXRAD ERGOFLEX? 輻照交聯聚烯烴絕緣材料。這種材料化學與加工技術相結合,使得最終產品能夠滿足柔韌性、ISO-19642 合規性、帶材性能和壓縮永久變形特性的所有要求。另外,它比許多現有產品的成本更低。對現有三元乙丙橡膠材料的并排測試表明,EXRAD ERGO-FLEX? 實際上是更靈活,更小,更輕。

        第2頁-4

        下圖顯示了特斯拉電纜的結構。

        第2頁-2第2頁-3

        其凸顯特點有耐高溫、耐油、柔軟易布線,國產高壓電纜多為耐溫等級 125℃的交聯電纜,且壁厚比特斯拉電纜厚,由于特斯拉電纜耐溫等級高,壁薄利于散熱,另超聲波焊接的低電阻,電纜在相同環境溫度下,相同規格導體特斯拉電纜載流能力更好,特斯拉電纜單絲導體較國內電纜細,且護套壁薄,是造成其柔然的原因,具體性能如下方圖片。

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        高壓電纜的外部多采用的是自卷編織防護套管防護,只有后驅動電機高壓線束、液體加熱器、車廂加熱器的高壓線束使用了波紋管防護。

        如充電插座的高壓線束使用了自卷編織防護套管防護,此些線束大部分是布置在車廂內,使用環境好,另高壓線束的固定多以軋帶的形式固定。

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        如后驅動電機的高壓線束使用了波紋管防護,此些線束大部分是布置在車廂外,使用環境相對較差。

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        充電插座高壓線束采用的是 50 平方的屏蔽高壓電纜,截斷之后的斷面如下,MODEL 3 的充電插座高壓線束是 95 平方,從兩者線徑來看,MODEL 3 的充電功率得到了大幅的提升。

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        高壓線束和各零部件間的連接結構

        Model S 的高壓連接接口,大線徑都是采用過孔和螺栓固定銅鼻子的結構分為兩種固定形式,其中一種如下邊,應用在驅動電機及車載充電機、充插座上由一個整體式的鋁合金殼體,殼體外側有屏蔽彈簧圈(spring contact)用于與機殼內壁接觸實現 360°屏蔽,有硅橡膠密封圈用于和殼內壁接觸實現徑向密封,在鋁合金前端收小口徑用于壓接電纜屏蔽編制層,實現電纜和鋁合金殼提的 360°屏蔽,尾部內測有密封膠圈實現電纜和鋁合金外殼的徑向密封。

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        具有以下優勢

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        連接器主體只有鋁合金外殼,附件較少,而且能夠減小電機接線的體積,國內普遍使用電機接線盒方案,電機體積偏大;裝配簡單,只需要將高壓線束的連接螺栓使用工具固定,其它都不用工具,沒有多余的螺栓結構,也彌補了其不是插接式的方便性的缺陷;使用螺栓固定的結構形式,相對耐振動性能可靠,連接更可靠。

        高壓線束端子使用超聲波焊接工藝獲得更小的連接電阻,另外有趣的是其端子的應用形式不同,有前邊開口的端子和未開口的圓孔端子區分。

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        此種閉口的應為使用螺栓固定的端子。

        此種前端開口的端子個人感覺應該使用使用螺母固定的,即高壓部件上是預留的螺栓,因為開口不用抬起線束對準圓孔。

        此種結構的連接器,應用在高壓部件不開蓋的情況下,不用打螺栓固定連接端子,只需直接插入,將外殼的兩顆螺栓進行固定。

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