Nuus - Innovasies in elektriese motorkabels: Wat is nuut in die mark?

Met die motorbedryf wat vinnig ontwikkel, het elektriese kabels kritieke komponente in moderne voertuie geword. Hier is 'n paar van die nuutste innovasies in motor elektriese kabels:

1.Hoogspanningskabels vir EV's

Hoëspanningskabels vir elektriese voertuie is sleutelkomponente wat in elektriese voertuie gebruik word om hoëspanningbatterye, omskakelaars, lugversorgingskompressors, driefase-opwekkers en elektriese motors aan te sluit om die oordrag van krag elektriese energie te realiseer. In vergelyking met die kabels wat in tradisionele brandstofvoertuie gebruik word, het elektriese voertuig-hoëspanningkabels die volgende eienskappe en vereistes:

Hoëspanning en hoë stroom: EV-hoogspanningskabels is ontwerp om spannings tot 600VAC/900VDC (passasiersmotors) of 1000VAC/1500VDC (kommersiële voertuie) en strome van 250A tot 450A of selfs hoër te hanteer. Dit is baie hoër as die 12V-stelsels wat tipies in konvensionele brandstofvoertuie gebruik word.

Geleiermateriaal: Geleiers word tipies gemaak van uitgegloeide sagte koperdraad of geblikte koperdraad vir verbeterde geleidingsvermoë en weerstand teen korrosie. Suurstofvrye koperdrade (wat minder as 0,001% suurstof en meer as 99,99% suiwerheid bevat) word wyd gebruik in EV-hoëspanningskabels vanweë hul hoë suiwerheid en nie-bros eienskappe.

Isolasie- en skedemateriale: Om aan die vereistes van hoë spanning en hoë stroom te voldoen, word hoogspanningskabels geïsoleer met isolasiemateriaal met hoë wanddikte, soos silikoonrubber, kruisgekoppelde poliëtileen of kruisgekoppelde poliolefien, wat goeie hittebestandheid en vlamvertragende effek, en kan hoë temperature van meer as 150 ℃ weerstaan.

Afskerming en beskerming: Hoëspanningskabels benodig elektromagnetiese afskerming om elektromagnetiese veldgeraas en elektromagnetiese interferensie te verminder, terwyl beskermende materiale (soos hitte-isolasiebuise en saamgestelde buise) en seëlringe op die buitenste laag van die kabels verseker dat die kabels waterdig is, stofdig en skuurbestand in moeilike omgewings.

Ontwerp en bedrading: Die ontwerp van hoogspanningskabels vir elektriese voertuie moet bedradingspasiebeperkings, veiligheidsvereistes (bv. minimum spasiëring van 100 millimeter of meer tussen hoogspanning- en laespanninggeleiers), gewig en koste in ag neem. Die buigradius van die kabel, die afstand na die bevestigingspunt en die omgewing waarin dit gebruik word (bv. binne of buite die voertuig) sal ook die ontwerp en keuse daarvan beïnvloed.

Standaarde en spesifikasies: Die ontwerp en vervaardiging van hoogspanningskabels vir elektriese voertuie volg 'n reeks industriestandaarde, soos QC-T1037 Automotive Industry Standard for High-voltage Cables for Road Vehicles en TCAS 356-2019 High-voltage Cables for New Energie Voertuie. Hierdie standaarde stel spesifieke vereistes vir die elektriese werkverrigting, meganiese werkverrigting en omgewingsaanpasbaarheid van kabels voor.

Toepassings: hoogspanningskabels vir elektriese voertuie word nie net vir in-voertuigverbindings gebruik nie, maar ook vir verbindings tussen die laaipoort en die battery, binne die battery, tussen die battery en die enjin en ander komponente, sowel as battery-energie bergingstoestelle en ander velde. Die kabels moet strawwe toestande soos hoë en lae temperatuur omgewings, soutsproei, elektromagnetiese velde, olie en chemikalieë kan weerstaan.

Die ontwikkeling en toepassing van hoogspanningskabels vir elektriese voertuie is een van die sleutelfaktore in die bevordering van 'n volhoubare en klimaatvriendelike toekoms vir elektriese mobiliteit. Namate elektriese voertuigtegnologie aanhou vorder, word die werkverrigting en standaarde van hoogspanningskabels steeds geoptimaliseer om aan die groeiende vraag na kragoordrag en veiligheidsvereistes te voldoen.

2. Liggewig aluminiumkabels

Die aanvaarding van liggewig-aluminium-motorkabels is een van die belangrike neigings in die motorbedryf, veral in die nuwe energie-motorbedryf, in die strewe na liggewig, energiedoeltreffendheid en omvang. Die volgende is 'n gedetailleerde ontleding van liggewig aluminium motorkabels:

Agtergrond en neiging

Motor liggewig aanvraag: met die vinnige ontwikkeling van nuwe energie voertuie, word die vraag na motor liggewig ontwerp verder versterk. Draad en kabel, as die hoofkomponente van motorkragoordrag, is tradisioneel ontwerp om koper as die geleier te gebruik, maar koperkernkabels is duur en swaar in kwaliteit. Daarom het die ontwikkeling van ligte kwaliteit, lae-prys aluminium geleierdraad en -kabels vir motors 'n noodsaaklike keuse geword vir liggewig-ontwerp vir motors.

Aluminiumkabelvoordeel: die tradisionele kragbedryf het 'n lang geskiedenis van die gebruik van aluminiumkabels, aluminiumkabels, lae koste, ligte gewig, lang lewensduur, veral geskik vir hoëspanning-langafstandkragoordrag. China is ryk aan aluminiumhulpbronne, materiaalprysskommelings, kostestabiliteit en maklik om te beheer. In die nuwe energievoertuigbedryf is die gebruik van aluminiumkabels in plaas van koperkabels 'n ideale oplossing om gewig en koste te verminder.

Aluminium draad produk toepassing gevalle

Busmodel: batterypak interne en eksterne ultrasoniese sweisaluminiumdraad, groot deursnee kragverbindingsdraadgebruik, die voordeel van die gebruik van aluminiumdraad is voor die hand liggend.

Passasiersmotor: GS-rail neem 50mm2-aluminiumkabel aan, wat suksesvol massavervaardig is. Die gebruik van ultrasoniese sweiswerk verbeter effektief die elektriese kontakprestasie van die gewrigte en verminder effektief die kwaliteit van die bedrading in vergelyking met koperdrade.

AC laai geweer: gebruik hoë-sterkte buig-weerstandige aluminium legering draad, ligte gewig, stabiele prestasie in veroudering toets, het geleidelik begin massa produksie; GS-laaipoortdraad vir passasiersmotors gebruik aluminiumdraad om hitteafvoer te verbeter, en ultrasoniese sweiswerk word in die ronde laaipoortterminaal gebruik, wat die elektriese kontakprestasie aansienlik verbeter, die hoeveelheid hitte wat opgewek word verminder en die lewensduur verbeter.

Prestasieverskille tussen koper en aluminium

Weerstand en geleidingsvermoë: As gevolg van die verskillende weerstand van aluminium en koper, is die geleidingsvermoë van aluminiumgeleier 62% IACS. wanneer die deursnee-area van aluminiumgeleier 1,6 keer dié van koper is, is sy elektriese werkverrigting dieselfde as dié van koper.

Massaverhouding: die soortlike gewig van aluminium is 2.7kg/m3, die soortlike gewig van koper is 8.89kg/m3, dus die massaverhouding van die twee is (2.7×160%)/(8.89×1)≈50%. Dit beteken dat onder dieselfde elektriese werkverrigting, die massa van aluminiumgeleier slegs 1/2 van dié van koperliggaam is.

Markruimte en vooruitsig

Geannualiseerde groeikoers: Gebaseer op markanalise, sal die geannualiseerde groeikoers van aluminium gerolde plaat en geëxtrudeerde materiaal teen 2025 ongeveer 30% wees, wat die groot potensiaal van aluminium op die gebied van motorverligting toon.

Onsekerheid Analise

Kostefaktore: Alhoewel aluminiumkabels kostevoordele het, is daar 'n negatiewe faktor van toenemende koste van aluminium in plaas van staal in die motorbedryf, wat die spoed van popularisering van aluminiumkabels kan beïnvloed.

Tegniese uitdagings: Die toepassing van aluminiumkabels in motors staar steeds tegniese uitdagings in die gesig, soos die verbetering van die elektriese kontakprestasie van gewrigte en die optimalisering van hitte-afvoer, wat deur tegnologiese innovasie opgelos moet word.

Die aanvaarding van liggewig-aluminium-motorkabels is 'n onvermydelike neiging vir die motorbedryf om energiebesparing en emissievermindering na te streef, en reikafstand te verbeter. Met die voortdurende vordering van tegnologie en verdere optimalisering van koste, sal die toepassing van aluminiumkabels in die motorbedryf meer omvattend wees, wat 'n belangrike bydrae lewer tot motorliggewig en energiebesparing en emissievermindering.

3. Beskermde kabels vir EMI-vermindering

Elektromagnetiese interferensie (EMI) in motors is 'n komplekse probleem, veral in elektriese en hibriede voertuie as gevolg van die intensiewe gebruik van hoëkrag elektroniese toestelle. As een van die groot bydraers tot EMI, is die ontwerp en materiaalkeuse van motorbedradings van kritieke belang om EMI te verminder. Hier is 'n paar sleutelpunte oor hoe om EMI in motors te verminder deur die gebruik van afgeskermde kabels:

Hoe afgeskermde kabels werk: Afskermde kabels werk deur 'n laag metaalvlegsel of foelie om die geleiers by te voeg. Hierdie afskerming reflekteer en absorbeer elektromagnetiese golwe en verminder dus EMI. Die afskerming is aan die grond gekoppel, wat vasgevang elektromagnetiese energie na die grond en verhoed dat dit met ander elektroniese toestelle inmeng.

Tipes afskerming: Daar is twee hooftipes afskerming: gevlegte metaalafskerming en foelieafskerming. Gevlegte metaalafskerming bied beter meganiese sterkte en buigsaamheid, terwyl foelieafskerming beter afskerming by laer frekwensies bied. In motortoepassings is dit algemeen om 'n kombinasie van hierdie twee afskermingstipes te gebruik vir optimale afskerming.

Aarding van die skild: Ten einde 'n afgeskermde kabel doeltreffend te wees, moet die skild behoorlik geaard wees. As die skild nie behoorlik geaard is nie, kan dit 'n antenna word en eerder EMI verhoog. In motors is dit algemeen om die skild aan die metaalraam van die voertuig vas te maak om 'n goeie pad na grond te bied.

Waar afgeskermde kabels gebruik word: In motors word afgeskermde kabels hoofsaaklik gebruik vir kritieke sein- en beheerlyne wat vatbaar is vir EMI of wat self EMI-bronne kan word. Byvoorbeeld, lyne wat vir enjinbeheereenhede (ECU's), sensorseine, in-voertuignetwerke (bv. CAN-busse) en vermaaklikheidstelsels gebruik word, gebruik gewoonlik afgeskermde kabels.

Gebruik van afgeskermde kabels in samewerking met ongeskermde kabels: In motoromgewings waar spasie beperk is, word hoogspanning- en laespanningkabels dikwels naby mekaar geplaas. Om EMI te minimaliseer, kan die hoogspanningskabel as 'n afgeskermde kabel ontwerp word, terwyl die laespanningskabel nie afgeskerm kan word nie. Op hierdie manier beskerm die skild van die hoogspanningskabel die laespanningskabel teen EMI.

Kabeluitleg en -ontwerp: Benewens die gebruik van afgeskermde kabels, is behoorlike kabeluitleg ook baie belangrik. Die vorming van lusse in kabels moet vermy word, aangesien lusse EMI verhoog. daarbenewens moet kabels so ver as moontlik van EMI-bronne, soos motors en kragomsetters, geleë wees.

Gebruik van filters: Benewens afgeskermde kabels, kan EMI-filters aan albei kante van die kabel bygevoeg word om EMI verder te minimaliseer. filters kan kapasitors of induktors wees, wat geraas in 'n spesifieke frekwensiereeks uitfiltreer.

Samevattend, deur afgeskermde kabels te gebruik en dit met die regte kabeluitleg en filtertegnieke te kombineer, kan EMI in motors aansienlik verminder word, en sodoende die betroubaarheid en werkverrigting van elektroniese toerusting verbeter.

4. Hoë-temperatuur-weerstandige kabels

Hoëtemperatuurbestande motorkabels is kabels wat ontwerp is vir die motorbedryf om stabiele werkverrigting in hoëtemperatuuromgewings te handhaaf. Hulle word hoofsaaklik van verskeie spesiale materiale gemaak om betroubaarheid en veiligheid in hoëtemperatuurgebiede soos enjinkompartemente te verseker. Hier is 'n paar algemene materiale wat gebruik word vir hoëtemperatuurbestande motorkabels:

TPE-materiale: termoplastiese elastomere (termoplastiese elastomere), insluitend stirene, olefiene, diëne, vinielchloried, poliësters, esters, amiede, organofluoriene, silikone en viniele. Tans is SEBS (styreen-etileen-butileen-styreen blok kopolimeer) gebaseerde elastomere die mees gebruikte TPE materiale.

TPU materiale: termoplastiese poliuretaan (termoplastiese poliuretaan), die molekulêre struktuur is verdeel in poliëster-tipe en poliëter-tipe, deur die rigiede blok en buigsame ketting segmente.TPU materiaal in die verwerking proses van spuitgieten verantwoordelik vir meer as 40% van die Ekstrusie giet is ongeveer 35% of so, met goeie elastisiteit en slytasie weerstand.

PVC-materiaal: Polivinielchloried (Polyvinyl Chloride), deur die byvoeging van verskillende hoeveelhede weekmakers om die sagtheid daarvan te reguleer, verminder die "glas-oorgangs"-temperatuur, om goeie buigsaamheid en plastisiteit te hê, maklik om gietvorms te verwerk.

Silikoonmateriaal: 'n hoogs aktiewe adsorberende materiaal, amorfe stof, termohardende rubber. Silikoon het uitstekende hitte- en koueweerstand en 'n wye reeks bedryfstemperature, van -60°C tot +180°C en verder.

XLPE-kruisgekoppelde poliëtileen: deur chemiese kruisbinding in termohardende elastomere, verbeterde isolasie-eienskappe, word die kabeltemperatuurweerstandsreeks uitgebrei, die werkverrigting is verbeter. XLPE kabel sodra verbranding plaasvind, die produksie van koolstofdioksied en water, relatief omgewingsvriendelik.

Die keuse en gebruik van hierdie materiale stel hoëtemperatuurbestande motorkabels in staat om vir lang tydperke stabiel te werk in hoëtemperatuuromgewings soos enjinkompartemente en naby uitlaatstelsels, wat die normale werking van motorelektriese stelsels verseker. Daarbenewens het hoë-temperatuurbestande kabels ook die voordele van olieweerstand, waterweerstand, suur- en alkaliweerstand, korrosiewe gasweerstand, verouderingsweerstand, ens. Hulle is geskik vir metallurgie, elektriese krag, petrochemikalieë, rollende materiaal, energie, yster en staal, elektriese masjinerie en ander velde. Wanneer jy hoëtemperatuurbestande kabels kies, moet jy die regte model kies volgens die werklike toepassingscenario, temperatuuromgewing, spanningsvlak en ander faktore om te verseker dat die kabel goeie werkverrigting en veiligheid onder hoë temperatuurtoestande het.

5. Slim kabels met geïntegreerde sensors

Slimmotorkabels met geïntegreerde sensors is 'n integrale deel van moderne slimmotors, en hulle speel 'n sleutelrol in die voertuig se elektriese en elektroniese argitektuur. Slim motorkabels is nie net verantwoordelik vir die oordrag van krag nie, maar nog belangriker, dit dra data en beheerseine, verbind mikrobeheereenhede (MCU's), sensors, aktuators en ander elektroniese beheereenhede (ECU's) in die motor, wat die motor se "neurale netwerk".

Die funksie en belangrikheid van slim motorkabels

Data-oordrag: Slim motorkabels is verantwoordelik vir die oordrag van data vanaf sensors na die MCU en opdragte van die MCU na aktueerders. Hierdie data sluit in, maar is nie beperk nie tot, spoed, temperatuur, druk, posisie, ens., en is van kritieke belang om presiese beheer van die voertuig te verkry.
Kragverspreiding: Die kabel stuur nie net data oor nie, maar is ook verantwoordelik vir die verspreiding van krag na die verskillende elektroniese toestelle in die motor om te verseker dat hulle behoorlik werk.
Veiligheid en sekuriteit: Die kabel is ontwerp met veiligheid in gedagte, soos die gebruik van vuurvaste materiale en die instelling van oorstroombeskerming, om te verseker dat die stroombaan betyds afgesny kan word in die geval van 'n wanfunksionering, wat potensiële veiligheidsgevare vermy.

Ontwerpvereistes

Die ontwerp van slimmotorkabels moet aan die volgende vereistes voldoen:

Betroubaarheid: Kabels moet betroubaar kan werk in 'n verskeidenheid moeilike omgewings in die motor, insluitend hoë temperatuur, lae temperatuur, vibrasie en humiditeit.
Duursaamheid: Kabels moet duursaam genoeg wees om lang tydperke van gebruik sonder mislukking te weerstaan.
Veiligheid: Kabels moet goed geïsoleer wees om die risiko van kortsluitings te verminder en die nodige beskermingsmeganismes te hê.
Liggewig: Met die neiging na liggewigvoertuie, moet kabels ook so lig en dun moontlik wees om die algehele gewig van die voertuig te verminder.
Elektromagnetiese verenigbaarheid: Kabels moet goeie afskermprestasie hê om seininterferensie te verminder.

Toepassing Scenario

Slim motorkabels word wyd gebruik in verskeie stelsels van motors, insluitend maar nie beperk nie tot:

Enjinbeheerstelsel: verbind enjin-ECU met sensors en aktueerders om presiese beheer van die enjin te realiseer.
Liggaamsbeheerstelsel: verbind liggaamsbeheermodule (BCM) met vensters, deurslotte, beligting en ander stelsels.
Bestuurderbystandstelsel: verbind die ADAS-beheerder (Advanced Driver Assistance Systems) met sensors soos kamera en radar.
Infotainment-stelsel: verbind die multimediasentrum met oudio-luidsprekers, navigasiestelsel, ens.

Toekomstige neigings

Soos motor elektroniese en elektriese argitekture ontwikkel, so ontwikkel slim motorkabels. Toekomstige neigings sluit in:

Gesentraliseerde argitektuur: Namate motor-elektroniese argitekture van verspreid na gesentraliseerd verander, sal kabelkompleksiteit en lengte waarskynlik afneem, wat help om voertuiggewig te verminder en die doeltreffendheid van inligtingvloei te verbeter.
Intelligente bestuur: Kabels sal meer intelligente komponente integreer, soos ingeboude sensors en slim verbindings, wat selfdiagnostiek en statusverslaggewing moontlik maak.
Toepassing van nuwe materiale: Om gewig verder te verminder en werkverrigting te verbeter, kan kabels van nuwe liggewig materiale gemaak word.

Slim motorkabels is sleutelkomponente wat motor elektroniese stelsels verbind, en hul ontwerp en werkverrigting is van kritieke belang om die veiligheid en betroubaarheid van motors te verseker. Soos tegnologie vorder en motorelektronika versnel, sal slim motorkabels voortgaan om te ontwikkel om in die behoefte aan hoër werkverrigting te voorsien.

6. Bioafbreekbare en eko-vriendelike kabels

Teen die agtergrond van die strewe na omgewingsbeskerming en volhoubare ontwikkeling, word bioafbreekbare en omgewingsvriendelike motorkabels 'n warm onderwerp in die motorvervaardigingsbedryf. Hierdie kabels voldoen nie net aan die behoeftes van die motorbedryf in terme van werkverrigting nie, maar toon ook aansienlike voordele in terme van omgewingsbeskerming.

Bioafbreekbare geïsoleerde kabels

Bioafbreekbare geïsoleerde kabels word gemaak van bioafbreekbare isolasiemateriaal, wat onder sekere omgewingstoestande geleidelik deur die metabolisme van mikroörganismes ontbind kan word en uiteindelik omgeskakel kan word in omgewingsvriendelike klein molekules, soos koolstofdioksied en water. Hierdie proses verg gewoonlik 'n sekere hoeveelheid tyd en geskikte omgewingstoestande. Die gebruik van bioafbreekbare kabels is in lyn met die beginsels van groen en volhoubare ontwikkeling. Dit verseker die werkverrigting van kabels terwyl dit die impak op die omgewing tot die minimum beperk en bevorder die ontwikkeling van die groenkabelbedryf.

Kabels met nie-besoedelende isolerende vernis

Nie-besoedelende isolerende vernis vir kabels gebruik nie-gevaarlike isolerende vernis om die isolerende materiaal wat gevaarlike bestanddele in tradisionele kabels bevat, te vervang. Hierdie innovasie verminder nie net omgewingsbesoedeling nie, maar verbeter ook die veiligheid en betroubaarheid van kabels.

Bio-gebaseerde materiale in motorkabels

Bio-gebaseerde materiale, veral polimelksuur (PLA) vesels, komposiete en nylon, het groot potensiaal vir toepassing in die motorbedryf as gevolg van hul bio-afbreekbaarheid, omgewingsvriendelike produksie en verwerking, wye verskeidenheid van grondstowwe bronne, lae reuk, en min vlugtige. inhoud van organiese verbindings (VOC). Met die aansienlike toename in produksievermoë, het PLA-polimelksuur (PLA), as 'n bio-gebaseerde polimeer afkomstig van natuurlike hulpbronne, ook sy geweldige ontwikkeling beleef. PLA word chemies gesintetiseer uit natuurlike mielies. Hierdie materiaal kan deur mikroörganismes in CO2 en H2O ontbind word nadat dit weggegooi is, sonder om besoedeling aan die omgewing te veroorsaak, en word erken as 'n nuwe eko-materiaal wat groen en volhoubaar is in die 21ste eeu.

Toepassing van TPU-materiaal in motorkabels

Termoplastiese poliuretaan (TPU) materiale bied nie net uitstekende werkverrigting nie, maar is ook bioafbreekbaar (3-5 jaar) en herwinbaar. Die volhoubare en omgewingsvriendelike eienskappe van TPU-materiale bied 'n nuwe opsie vir motorkabels, wat help om die impak op die omgewing.

Uitdagings en Outlook

Alhoewel bioafbreekbare en eko-vriendelike motorkabels baie voordele het, staar die toepassing daarvan 'n paar uitdagings en beperkings in die gesig. Byvoorbeeld, die spoed en doeltreffendheid van agteruitgang word beïnvloed deur omgewingstoestande, wat noukeurige evaluering en keuse van toepassingscenario's vereis. Terselfdertyd moet die werkverrigting en stabiliteit van afbreekbare isolasiemateriaal voortdurend verbeter en getoets word om hul betroubaarheid en veiligheid te verseker. In die toekoms, soos tegnologie aanhou bevorder en omgewingsbewustheid toeneem, word verwag dat bioafbreekbare en ekovriendelike motorkabels 'n groter rol in die motorbedryf sal speel, wat die hele bedryf in 'n meer omgewingsvriendelike en volhoubare rigting sal dryf.