杜利航

摘要： E/E是汽車的重要組成部分，而電路是E/E的主體，是電力和電信號(hào)傳輸?shù)闹匾ǖ?，由于混合?dòng)力重型汽車電子電氣系統(tǒng)增加了許多模塊使得電路變得比較復(fù)雜，如何設(shè)計(jì)可靠性的電路，滿足重型汽車安全行駛需要，是汽車制造技術(shù)的關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞：混合動(dòng)力；重型汽車；電路設(shè)計(jì)；可靠性

中圖分類號(hào)：TB文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2016.14.100

混合動(dòng)力汽車就是有兩種或兩種以上儲(chǔ)能器作為驅(qū)動(dòng)能源的汽車。由于混合動(dòng)力重型汽車的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，因此電路變得更為復(fù)雜，如何優(yōu)化電路設(shè)計(jì)，提高電路相應(yīng)速度是發(fā)展新能源汽車的關(guān)鍵技術(shù)。

1混合動(dòng)力重型汽車電路設(shè)計(jì)原則

混合動(dòng)力重型汽車相比傳統(tǒng)的燃油汽車而言其增加了驅(qū)動(dòng)電機(jī)和動(dòng)力電池組，而且重型汽車由于行駛的震動(dòng)量較大、防水性較差，因此對(duì)電路設(shè)計(jì)提出了更高的要求：首先要滿足汽車行駛功能的要求；其次要具有可靠性和安全性，電路作為混合動(dòng)力汽車信號(hào)和動(dòng)力傳輸通道，一旦出現(xiàn)故障就會(huì)造成嚴(yán)重的安全事故，因此電路設(shè)計(jì)需要將安全與可靠性作為設(shè)計(jì)的核心原則；最后是具有實(shí)時(shí)性。電路系統(tǒng)的特點(diǎn)就是及時(shí)將各種事件進(jìn)行相應(yīng)。總之，汽車的電路系統(tǒng)只有在所有子回路都正常運(yùn)行的情況下才能夠正常運(yùn)行，因此相比普通汽車電路，混合動(dòng)力汽車的電路多出了高壓電路。

2混合動(dòng)力重型汽車電路設(shè)計(jì)

2.1高壓電路可靠性設(shè)計(jì)

高壓電路可靠性設(shè)計(jì)主要包括：一是高壓導(dǎo)向的可靠性分析與設(shè)計(jì)。高壓導(dǎo)線是高壓電路的重要組成部分，基于傳輸功率的考慮，需要選擇絕緣的材料，以某型號(hào)的混合環(huán)衛(wèi)汽車為例，該車處于純電機(jī)驅(qū)動(dòng)的時(shí)候，峰值電流達(dá)到280A，電路電流達(dá)到208A，再加上其它設(shè)備的應(yīng)用，其電流瞬間可以達(dá)到210A，因此為降低能源損耗，避免因?yàn)殡娐愤^(guò)大而導(dǎo)致出現(xiàn)電路短路問(wèn)題，需要選擇電阻小的導(dǎo)向。二是插座器的可靠性分析。線路連接需要插座器的作用，插座器主要是將線束分段進(jìn)行連接，以此便于后期的拆裝與維修等。插座器主要有端子和護(hù)套組成?；旌蟿?dòng)力重型汽車流經(jīng)插座器的電路比較大，因此類似于針狀的端子可能會(huì)出現(xiàn)“熱點(diǎn)”現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致端子的融合出現(xiàn)損壞，而且可能會(huì)在汽車時(shí)候過(guò)程中因?yàn)橥獠恳蛩囟鴮?dǎo)致短路，因此在插座器的設(shè)計(jì)中需要做好防水性設(shè)計(jì)，具體就是將插座器侵入5%的NaCl液體中，以此提高防水性能。另外還需要進(jìn)行絕緣設(shè)計(jì)、安裝橡膠護(hù)套。三是繼電器的可靠性設(shè)計(jì)?；旌蟿?dòng)力汽車的繼電器屬于電磁式，因此設(shè)計(jì)的繼電器觸頭額定電流比較大，一般選擇晶閘管。

2.2低壓電路設(shè)計(jì)

一是傳導(dǎo)干擾設(shè)計(jì)。傳導(dǎo)干擾是電氣設(shè)備之間產(chǎn)生的干擾信號(hào)通過(guò)公共電源線相互產(chǎn)生的，具體在混合動(dòng)力汽車中傳導(dǎo)干擾主要包括：電源線、共開關(guān)量抖動(dòng)干擾等，由于受到線路設(shè)計(jì)的不同，其可以分為感性負(fù)荷開路瞬變干擾和觸點(diǎn)回路的抖動(dòng)干擾。二是耦合干擾可靠性設(shè)計(jì)。耦合干擾就是電子設(shè)備產(chǎn)生的干擾信號(hào)通過(guò)空間耦合傳遞給另一電子設(shè)備。其主要包括感性耦合干擾和容性耦合干擾。

2.3電路布局設(shè)計(jì)

混合動(dòng)力汽車的電路數(shù)量比較多，優(yōu)化線路布局是提高電器元件使用壽命，增強(qiáng)電氣系統(tǒng)工作可靠性的重要舉措，而各個(gè)控制器與電氣設(shè)備的安裝位置影響線束的走向，因此需要合理布局各個(gè)電氣設(shè)備。一是電氣模塊布局的設(shè)計(jì)。由于汽車行駛的震動(dòng)比較大，因此在安裝電氣模塊時(shí)需要考慮以下因素：振動(dòng)、散熱、防水以及安全。二是線束的走向設(shè)計(jì)。線束走向是電氣設(shè)備安裝的前提，合理的走向不僅有助于降低線路故障的檢測(cè)效率，而且還可以提高其使用壽命。在進(jìn)行線束的走向布局前需要對(duì)線束進(jìn)行包扎，這樣做的目的就是提高線束的耐磨性和抵御高溫性。結(jié)合實(shí)踐我們經(jīng)常使用的包扎材料有熱縮管、膠帶以及紋波管等。具體走向就是：將整車的線路固定在混合動(dòng)力汽車的車架上，按照車架右縱梁凹槽進(jìn)行布線。

2.4基于CAN總線的設(shè)計(jì)

在混合動(dòng)力重型汽車中CAN總線有著廣泛的應(yīng)用，使用CAN總線能夠有效減少各個(gè)部件之間的線路連接，降低回路的數(shù)量，進(jìn)而避免出現(xiàn)線路短路故障。CAN總線一般使用雙絞線作為傳輸介質(zhì)，這樣可以避免信號(hào)干擾。

3混合動(dòng)力重型汽車電路設(shè)計(jì)可靠性實(shí)驗(yàn)

基于上述的電路設(shè)計(jì)，通過(guò)運(yùn)用相關(guān)實(shí)驗(yàn)對(duì)設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行檢測(cè)以此判定電路的可靠性：首先依據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)規(guī)定對(duì)汽車的車身控制器和IC儀表的CAN總線進(jìn)行通信實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，該電路具有較強(qiáng)的抗傳導(dǎo)干擾和耦合干擾能力；其次對(duì)整車的可靠性實(shí)驗(yàn)。將實(shí)驗(yàn)汽車按照不同的路況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并且按照啟動(dòng)、行駛、制動(dòng)以及車速等環(huán)節(jié)的控制記錄相關(guān)的數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析：整車的電路設(shè)計(jì)可靠性符合汽車安全行駛的要求，對(duì)于出現(xiàn)的細(xì)微故障主要是因?yàn)殡姎庠艿秸駝?dòng)而引起的，由此可見，振動(dòng)是混合動(dòng)力重型汽車可靠性的重要因素。

4結(jié)束語(yǔ)

總之，混合動(dòng)力重型汽車的電路設(shè)計(jì)工作尤為重要，隨著汽車技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是新能源汽車在社會(huì)中普及，我們要科學(xué)設(shè)計(jì)電路，優(yōu)化電路布局，以此提高我國(guó)新能源汽車制造業(yè)的健康發(fā)展。

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