1.1與傳統(tǒng)內(nèi)燃機車型的區(qū)別
    純電動客車的行駛特點和運行工況與傳統(tǒng)內(nèi)燃機車型的區(qū)別:
    1)安全要求。為了滿足車輛動力性要求,本項目車型配置額定電壓384 V容量100 Ah的聚合物鏗離子電池組,應(yīng)保證高壓系統(tǒng)運行安全,并具備觸電防護措施。
    2)工況復(fù)雜。車輛主要在城市運行,路況相對復(fù)雜,頻繁地起步、加減速和制動停車,電器負(fù)荷變化大,同時還要考慮制動能量回饋對電器系統(tǒng)的影響。
    3)多電壓系統(tǒng)。車輛中有12V低壓直流電源、動力電池高壓直流電源以及220 V充電交流電源三種電壓系統(tǒng)。
    4)工作時間長。車輛充電時間為8~10h,系統(tǒng)應(yīng)在無人看管的條件下長時間可靠運行。
1.2高壓線束的工作特點
    純電動客車的運行特點決定了線束的特殊性,相比低壓線束,高壓線束具有以下特點:
    D高電壓。車輛動力電池最高電壓達(dá)到420 V,要求線束絕緣材料具有更高的介電強度和規(guī)格尺寸。
    2)大電流。動力電池容量為100Ah,按國標(biāo)試驗方法的恒流放電9I3計算,輸出電流可達(dá)300 A,線束能夠穩(wěn)定運行,就需要更大的連接器接觸而積和導(dǎo)線截而積。
    3)密封性。水和灰塵的侵蝕將導(dǎo)致線束絕緣性能下降,造成高壓擊穿、漏電等安全隱患,要求線束有更高的防護等級。
    4)高耐熱。車輛大電流運行時的焦耳效應(yīng)會產(chǎn)生熱量,導(dǎo)致線束自身和周圍溫度上升,使線束產(chǎn)生更大的溫升,要求線束具有更好的耐熱性能,客車國標(biāo)規(guī)定非熱源附件線束的耐溫為105°C,高壓線束耐熱性一般要達(dá)到125℃,甚至更高。
    5)抗電磁干擾。電動車輛運行時,反復(fù)變化的電器負(fù)荷與系統(tǒng)中大量采用的變頻技術(shù),造成線束電壓、電流和頻率的劇烈波動,產(chǎn)生較大的電磁干擾,并對車輛本身及周圍環(huán)境的電氣電子設(shè)備造成影響,所以線束需要對電磁干擾進行屏蔽,以滿足電磁兼容性(CEMC)要求嘰
    6)耐久性能。線束應(yīng)具有耐溫、耐候、耐介質(zhì)腐蝕、耐振以及導(dǎo)線破損防護等性能,并具備較大的安全余量和連接壽命,保證車輛長期可靠運行。
    7)成本高。車輛運行條件和使用環(huán)境的特殊性,導(dǎo)致高壓線束成本昂貴。設(shè)計中,應(yīng)避免結(jié)構(gòu)與規(guī)格的過度選配,造成成本上升。
1.3高壓線束的負(fù)荷計算
    車輛的動力電池除了驅(qū)動動力電機外,還為動力轉(zhuǎn)向、空調(diào)采暖、DC/DC!轉(zhuǎn)換器等大功率用電設(shè)備提供電能,同時接收交流充電機提供的慢充電流、外部充電樁提供的快充電流,以及車輛制動時電機的能量回饋電流,為此車輛設(shè)計高壓分配器與高壓線束進行電能的分配和傳輸,如圖1所示。
    純電動客車在不同工況運行時,電器設(shè)備的用電負(fù)荷變化較大,所以線束設(shè)計需要綜合考慮電器負(fù)載的額定電流、峰值電流及工作時間等參數(shù)。以純電動客車的電機系統(tǒng)為例,根據(jù)電機功率計算變頻器的輸入峰值功率Pb1。