Проблемы в дизайне кабеля EV: баланс высокого напряжения и долговечности

Быстрый рост электромобилей (EVS) выдвинул беспрецедентные требования к автомобильным кабельным системам, особенно в управлении высоковольтной передачей питания, обеспечивая долгосрочную долговечность. Поскольку производители EV стремятся к более быстрому зарядке и повышению эффективности, дизайнеры кабелей сталкиваются с сложными инженерными проблемами.

Технические препятствия 

Современные кабели EV должны обрабатывать напряжения до 800 В или выше, требующие усовершенствованных изоляционных материалов, таких как сшитый полиэтилен (XLPE) или силиконовый каучук для предотвращения расщепления электричества. Тем не менее, эти материалы также должны выдерживать экстремальные температуры (от -40 ° C до 150 ° C), истирание и химическое воздействие от охлаждающих жидкостей или дорожных солей. 

Вес против производительности компромисс 

Медь остается доминирующим дирижером из -за превосходной проводимости, но его вес противоречит EV в легкомысленном масштабе. Некоторые производители изучают алюминиевые альтернативы, хотя его 40% более низкая проводимость требует больших диаметров кабеля. «Мы тестируем гибридные конструкции с алюминием, одетым в медь»,-показывает доктор Ханна Мюллер , технический директор ведущего поставщика Leoni Cable. 

Прочность на долговечность 

Вибрация из дорожных условий и повторное изгиб во время цикла зарядки ускоряет износ. Новые протоколы тестирования в настоящее время имитируют 10 с лишним лет использования за несколько месяцев. Исследование 2023 года, проведенное Tüv Rheinland, показало 15% отбранных EV -кабелей, разработанных изоляционными трещинами после всего 50 000 моделируемых циклов зарядки. 

Отраслевые ответы 

• Материальная наука: DuPont недавно выпустила изоляцию с усиленной наночастицами, утверждая, что повышает теплостойкость на 20% 

• Модульные конструкции: патент Tesla на «сегментированные высоковольтные кабели» позволяет локализовать замену поврежденных секций 

• Стандартизация: ISO 6722-1 обновляется, чтобы включить новые требования к выносливости 

Поскольку OEM-производители нацелены на 1000 В+ системы для EV следующего поколения, отрасль должна решать эти проблемы без ущерба для безопасности или доступности. «Кабель становится самым тщательным компонентом после батареи», - отмечает голова электрификации BMW, сигнализация усилила усилия по исследованиям и разработкам. 

Ключевые термины: 

- кабели высокого напряжения (кабели HV) 

- Диэлектрическая прочность 

- Сопротивление частичного разряда 

- Жизненное испытание жизни 

- Удельный вес кабеля (кг/метр)