Uute energiasõidukite (EV, PHEV, HEV) valdkonnas on sõiduki ohutuse, vastupidavuse ja jõudluse jaoks ülioluline kõrgepinge kaablite materjalide valik. Ristseotud polüetüleeni (XLPE) ja silikoonkumm on kaks kõige levinumat isolatsioonimaterjali, kuid neil on olulised erinevused kõrge temperatuuri jõudluses, isolatsiooniomadused, mehaaniline tugevus ja palju muud.
Üldiselt mõlemadXlpeja silikoonkummi kasutatakse laialdaselt autotööstuses. Niisiis, milline materjal sobib uute energiasõidukite kõrgepinge kaablite jaoks paremini?
Miks vajavad uute energiasõidukite kõrgepinge kaablid suure jõudlusega isolatsioonimaterjale?
Uute energiasõidukite kõrgepingekaableid kasutatakse peamiselt aku, mootori, elektroonilise juhtimissüsteemi ja laadimissüsteemi jaoks, tööpingetega vahemikus 600 V kuni 1500 V või veelgi suurem.
See nõuab kaablite omamist:
1) Suurepärane isolatsiooni jõudlus elektrilise jaotuse vältimiseks ja ohutuse tagamiseks.
2) Silmapaistev kõrge temperatuuriga vastupidavus taluda karmile töökeskkonnale ja vältida isolatsiooni halvenemist.
3) Tugev vastupidavus mehaanilistele pingetele, paindumisele, vibratsioonile ja kulumisele.
4) Hea keemiline korrosioonikindlus keerukate keskkondadega kohanemiseks ja kasutusaja pikendamiseks.
Praegu kasutavad uutes energiasõidukites kõrgepinge kaablite isolatsioonikihid peamiselt XLPE või silikoonkummi. Allpool teeme neid kahte materjali üksikasjaliku võrdluse.
Tabelist on näha, et XLPE toimib paremini pingetakistuse, mehaanilise tugevuse, vananemiskindluse ja kulude kontrollimise osas, samas kui silikoonkummil on eeliseid kõrge temperatuuri vastupidavuse ja paindlikkuse osas.
Miks on XLPE uute energiasõidukite kõrgepinge kaablite eelistatud materjal?
1) tugevam isolatsiooni jõudlus:XlpeSellel on suurem dielektriline tugevus (≥30 kV/mm), mis muudab selle paremaks elektriliste lagunemisriskide vastu suurepinge keskkonnas võrreldes silikoonkummiga. Lisaks on XLPE-l vähe dielektriline kaotus, tagades stabiilse pikaajalise jõudluse, muutes selle sobivaks uutele energiasõidukite toitesüsteemidele.
2) Paremad mehaanilised omadused: sõidu ajal võib sõiduki korpuse vibratsioon kaablitele mehaanilise stressi kehtestada. XLPE-l on suurem tõmbetugevus, parem kulumiskindlus ja parem lõiketakistus, muutes selle sobivamaks pikaajaliseks kasutamiseks ja hoolduskulude vähendamiseks võrreldes silikoonkummiga.
3) Parem vananemiskindlus: XLPE -l on suurepärane vastupidavus veepuude vananemisele, tagades, et kaabel püsib kõrge õhuniiskuse ja kõrge elektrivälja keskkonnas. See on ülioluline uute energiasõidukite jaoks, eriti kõrge koormusega rakenduste, näiteks suurepinge akude ja kiire laadimissüsteemi korral.
4) Mõõdukas paindlikkus juhtmestiku nõuete täitmiseks: võrreldes silikoonkummiga pakub XLPE mõõdukat paindlikkust, tasakaalustades juhtmestiku paindlikkust ja mehaanilist tugevust. See toimib suurepäraselt sellistes rakendustes nagu sõidukisisesed suurepingerakmed, mootori juhtimisliinid ja akuühendused.
5) kuluefektiivsem: XLPE on kulutõhusam kui silikoonkumm, mis toetab masstootmist. Sellest on saanud uute energiasõidukite kõrgepinge kaablite peavoolu materjal.
Rakenduse stsenaariumi analüüs: XLPE vs silikoonkumm
XLPE on suurepärase pingetakistuse, mehaanilise tugevuse ja kulude eelistega konkurentsivõimelisem uute energiasõidukite kõrgepinge kaablite rakendamisel.
Kuna uus energiasõidukitehnoloogia edasi areneb, täiendatakse XLPE materjale, et vastata rakenduse stsenaariumidele suuremaid nõudmisi:
1) Kõrgtemperatuuriga vastupidav XLPE (150 ℃ -200 ℃): sobib järgmise põlvkonna suure tõhususega elektrisüsteemidele.
2) Madala suitsega nullhalogeeniga ristseotud polüetüleeni (LSZH): vastab uute energiasõidukite keskkonnastandarditele.
3) Optimeeritud varjestuskiht: suurendab vastupidavust elektromagnetilistele häiretele (EMI) ja parandab sõiduki üldist elektromagnetilist ühilduvust (EMC).
Üldiselt on XLPE uute energiasõidukite kõrgepinge kaabelsektoris domineeriv positsioon tänu suurepärasele isolatsiooni jõudlusele, pingekindlusele, mehaanilisele tugevusele ja kulude eelistele. Kuigi silikoonkumm sobib ekstreemseteks kõrgtemperatuuride keskkondadeks, muudavad selle kõrgemad kulud selle sobivaks erivajadustele. Uute energiasõidukite tavapäraste kaablite jaoks on XLPE parim valik ja seda saab laialdaselt rakendada sellistes võtmepiirkondades nagu aku rakmed, suurepinge mootorikaablid ja kiire laadimisega kaablid.
Uue energiasõidukite tööstuse kiire arengu kontekstis peaksid ettevõtted arvestama selliste teguritega nagu rakendusstsenaariumid, temperatuuritakistuse nõuded ja kulude eelarved suurepinge kaablimaterjalide valimisel, et tagada kaablite ohutus ja vastupidavus.
Postiaeg: 28. veebruar 20125