Čo spôsobuje zlyhanie vysokonapäťového káblového zväzku v elektrických vozidlách?

Zlyhaný vysokonapäťový káblový zväzok EV môže spôsobiť prehriatie konektora, poruchu izolácie, stratu napájania, vypnutie vozidla alebo nákladné bezpečnostné stiahnutie.

Najúčinnejším riešením je kontrola koncového odporu, vedenia káblov, tesnenia, tienenia a kvality montáže ako jeden kompletný vysokonapäťový systém. Väčšina zlyhaní začína na zlisovaných miestach, konektoroch, tesneniach, ostrých smerovacích bodoch alebo zle kontrolovaných rozhraniach, a nie v strede zdravého kábla.

DCT vysokonapäťové prepojovacie riešenia navrhnuté pre napájacie systémy elektrických vozidiel. Zdroj obrázka: Aptiv .^[2]

Prečo sa vysokonapäťové konektory a terminály prehrievajú?

Slabé zalisovanie, neúplné spojenie, poškodená koncovka alebo znečistený kontaktný povrch zvyšuje odpor a môže generovať dostatok tepla na roztavenie krytu konektora.

Riešením je kontrola výšky zlisovania, vloženia vodiča, uzamknutia svoriek, prechodového odporu a polohy konektora počas výroby. Testovanie nárastu teploty musí používať skutočnú veľkosť kábla, aktuálny profil, teplotu okolia a pracovný cyklus namiesto spoliehania sa iba na katalógové hodnoty.

Zabezpečenie polohy konektora a HVIL môžu pomôcť odhaliť neúplné pripojenie. HVIL však nedokáže zabrániť prehriatiu spôsobenému vysokoodporovým krimpovaním, ktoré zostáva elektricky pripojené.

Ako poškodenie smerovania a vnikanie vody spôsobujú zlyhanie?

Vysokonapäťový kábel vedený cez ostrú hranu alebo inštalovaný pod nadmerným napätím sa môže opotrebovať cez svoju izoláciu a vytvoriť zvodový prúd, izolačné chyby alebo priamy skrat.

Správnym riešením je kontrolovať polomer ohybu, rozstup klipov, odľahčenie ťahu, ochranu proti oderu a oddelenie od pohyblivých komponentov alebo komponentov s vysokou teplotou. Smerovanie musí tiež umožňovať pohyb batérie, vibrácie, tepelnú rozťažnosť a servis vozidla.

Poškodené tesnenia alebo nesprávne zmontované zadné kryty môžu spôsobiť, že voda, soľ alebo chladiaca kvapalina korodujú koncovky a tienenia. Kompletný združený konektor by mal byť overený pre skutočné prostredie inštalácie, a nie spoliehať sa len na špecifikáciu tesnenia.

Prečo tienenie, HVIL a validácia zlyhávajú?

Prerušené tienenie, zle ukončené opletenie alebo poškodený obvod HVIL môže spôsobiť elektromagnetické rušenie, falošné poruchové signály alebo neočakávané vypnutie vysokého napätia.

Riešením je otestovať spojitosť štítu, odpor štítu, prevádzku HVIL, izolačný odpor a dielektrickú pevnosť na kompletnom zväzku káblov. Tienenie by malo zostať súvislé cez kábel, konektor, zadnú časť a rozhranie zariadenia.

Pokyny ZVEI zahŕňajú testovanie vysokonapäťových káblových zväzkov obsahujúcich tienené káble, mechanické komponenty a kontaktné systémy.^[1] Overenie by sa malo zopakovať po vibráciách, tepelných cykloch, ohýbaní, vystavení tekutine a starnutí prostredia.

ISO 19642-9 definuje požiadavky na tienené a netienené automobilové medené káble používané vo vysokonapäťových aplikáciách cestných vozidiel.^[3] Vyhovujúci kábel môže stále zlyhať, keď jeho krimpovanie, tesnenie, konektor alebo smerovanie nie je kontrolované.

Potrebujete kontrolu zlyhania vysokonapäťového zväzku?

Pošlite svoje napätie, prúd, veľkosť kábla, model konektora, fotografie porúch, údaje o teplote, smerovací výkres a testovacie podmienky na praktickú kontrolu hlavnej príčiny alebo odporúčanie prototypu.

FAQ

Čo je najčastejšou príčinou zlyhania vysokonapäťového káblového zväzku EV?

Vysokoodporové spojenia spôsobené zlým zlisovaním, neúplným spojením, kontamináciou alebo poškodením koncovky patria medzi najzávažnejšie príčiny.

Môžu vibrácie poškodiť vysokonapäťový káblový zväzok?

áno. Vibrácie môžu uvoľniť konektory, únavové vodiče, poškodiť tesnenia a opotrebiť izoláciu proti svorkám alebo kovovým okrajom.

Prečo EV hlási poruchu vysokonapäťovej izolácie?

Bežné príčiny zahŕňajú poškodenú izoláciu, vniknutie vody, vodivé znečistenie, koróziu konektora alebo kontakt medzi káblom a karosériou vozidla.

Zabraňuje HVIL každej poruche vysokonapäťového zväzku?

Nie. HVIL deteguje otvorený alebo nesprávne pripojený obvod, ale nedokáže odhaliť každý problém s prehriatím, tesnením, tienením alebo izoláciou.

15-ročná analýza zlyhania káblového zväzku automobilového priemyslu

Na základe 15-ročných skúseností s káblovými zväzkami v automobiloch len zriedka považujem chybný vysokonapäťový kábel za problém s izolovaným materiálom. Skutočná príčina sa zvyčajne nachádza na rozhraní medzi káblom, krimpovaním, konektorom, tesnením, štítom, sponou a vedením vozidla.

Autoritatívne referencie

[1] ZVEI — Skúšky vysokonapäťových káblových zväzkov pre motorové vozidlá

[2] Aptiv — DCT vysokonapäťové konektory

[3] ISO — ISO 19642-9 Automobilové vysokonapäťové medené káble