اهمیت مواد سیم‌های ولتاژ بالا در خودروهای الکتریکی

۱. مقدمه

وسایل نقلیه الکتریکی (EV) در حال تغییر نحوه سفر ما هستند و جایگزینی پاک‌تر و کارآمدتر برای خودروهای بنزینی سنتی ارائه می‌دهند. اما در پشت شتاب نرم و عملکرد بی‌صدای یک خودروی الکتریکی، یک جزء حیاتی نهفته است که اغلب مورد توجه قرار نمی‌گیرد -سیم‌های ولتاژ بالااین سیم‌ها وظیفه انتقال نیرو بین باتری، موتور و اجزای الکتریکی مختلف را بر عهده دارند و به عنوان ... عمل می‌کنند.خط نجاتاز سیستم برق خودرو.

با پیشرفته‌تر شدن خودروهای برقی، تقاضا برای سیستم‌های سیم‌کشی ولتاژ بالا نیز افزایش می‌یابد. ایمنی، کارایی و دوام از دغدغه‌های کلیدی هستند و انتخاب مواد را به عاملی حیاتی تبدیل می‌کنند. بنابراین، چه موادی برای سیم‌کشی خودروهای برقی ولتاژ بالا مناسب‌ترند؟ بیایید آن را بررسی کنیم.

۲. انواع مواد عایق سیم ولتاژ بالا

برای اطمینان از عملکرد ایمن و کارآمد، سیم‌های ولتاژ بالا باید ...عایق بندی شدهبا مواد باکیفیتی که می‌توانند در برابر گرما، فشار الکتریکی و چالش‌های محیطی مقاومت کنند. در اینجا رایج‌ترین مواد عایق مورد استفاده در سیم‌های ولتاژ بالای خودروهای برقی آورده شده است:

۲.۱ پلی وینیل کلراید (PVC)

پی وی سی زمانی به دلیل ... به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گرفت.قیمت پایین و خواص مکانیکی خوبپردازش آن آسان است و دوام مناسبی را ارائه می‌دهد. با این حال، PVC دارای معایب قابل توجهی است:

• این ماده حاوی کلر است که برای محیط زیست و سلامت انسان مضر است.
• مقاومت حرارتی ضعیفی دارد که می‌تواند منجر به تخریب در دماهای بالا شود.
• به مرور زمان، به خصوص در شرایط سخت، تمایل به سخت شدن و ترک خوردن دارد.

به دلیل این مسائل، بسیاری از تولیدکنندگان در حال فاصله گرفتن از PVC و روی آوردن به مواد پیشرفته‌تر هستند.

۲.۲ پلی اولفین شبکه‌ای شده (XLPO)

XLPO یکی از بهترین انتخاب‌ها برای سیم‌های خودروهای برقی ولتاژ بالا است. دلایل آن به شرح زیر است:

• مقاومت حرارتی برتر:می‌تواند در برابر دمای بالا مقاومت کند، بدون اینکه تغییر شکل دهد.
• استحکام مکانیکی عالی:مقاوم در برابر خم شدن، کشش و ضربه.
• دوام:طول عمر بیشتر به دلیل مقاومت در برابر پیری و سایش.
• پایداری شیمیایی:مقاوم در برابر خوردگی و محیط‌های خشن.

یک ایراد آن این است کهمقاومت نسبتاً ضعیف در برابر شعلهاما XLPO که یک ماده ضد حریق بدون هالوژن است، معمولاً برای حل این مشکل استفاده می‌شود. به دلیل عملکرد قوی آن، XLPO اکنون انتخاب اصلی برای سیم‌های ولتاژ بالای خودروهای برقی است.

۲.۳ الاستومر ترموپلاستیک (TPE)

TPE ماده‌ای انعطاف‌پذیر و با فرآیندپذیری آسان است که خواص لاستیک و پلاستیک را با هم ترکیب می‌کند. این ماده موارد زیر را ارائه می‌دهد:

• خاصیت ارتجاعی خوبدر دماهای معمولی.
• قابلیت قالب‌گیریکه شکل‌دهی آن را به ساختارهای سیمی مختلف آسان می‌کند.

با این حال، نقاط ضعفی هم دارد:

• مقاومت سایشی کمتردر مقایسه با XLPO.
• عملکرد ضعیف در دمای بالاکه آن را برای محیط‌های خودروهای برقیِ پرمصرف نامناسب‌تر می‌کند.

به دلیل این محدودیت‌ها، TPE بهترین گزینه برای سیم‌کشی ولتاژ بالا نیست، اما هنوز در برخی کاربردها استفاده می‌شود.

۳. استانداردهای سیم‌های ولتاژ بالای خودروهای برقی

برای اطمینان از ایمنی و قابلیت اطمینان، سیم‌های ولتاژ بالا در خودروهای برقی باید استانداردهای سختگیرانه صنعتی را رعایت کنند. در اینجا برخی از استانداردهای کلیدی مورد استفاده در سراسر جهان آورده شده است:

استانداردهای بین‌المللی:

• استانداردهای IEC: خواص الکتریکی، مکانیکی و حرارتی را پوشش می‌دهد.
• استانداردهای ایزو:
  • ایزو ۱۹۶۴۲: بر کابل‌های وسایل نقلیه جاده‌ای تمرکز دارد.
  • ایزو ۶۷۲۲: کابل‌های ولتاژ پایین را پوشش می‌دهد اما گاهی اوقات در کاربردهای خودروهای برقی به آن اشاره می‌شود.

استانداردهای ملی چین:

• کنترل کیفیت/تست ۱۰۳۷: کابل‌های ولتاژ بالا را برای وسایل نقلیه انرژی نو تنظیم می‌کند.
• سی کیو سی ۱۱۲۲: بر روی کابل‌های شارژ خودروهای برقی تمرکز دارد.

سایر گواهینامه‌ها:

• LV216استاندارد کابل خودرو آلمان
• دکرا K179: مقاومت در برابر شعله و ایمنی در برابر آتش را آزمایش می‌کند.

۴. الزامات کلیدی عملکرد

کابل‌های ولتاژ بالا باید چندین الزام سختگیرانه را برآورده کنند تا عملکرد ایمن و قابل اعتماد در خودروهای برقی تضمین شود. بیایید به عوامل کلیدی عملکرد نگاهی بیندازیم:

۴.۱ عملکرد الکتریکی

• ولتاژ بالا و جریان زیاد را کنترل می‌کندسیستم‌های ولتاژ بالای خودروهای برقی معمولاً در ... کار می‌کنند.۴۰۰ ولت تا ۸۰۰ ولت، نیاز به کابل‌هایی باعایق عالی.
• از نشت الکتریکی جلوگیری می‌کندعایق‌بندی ضعیف می‌تواند باعث شود:قطع برق یا حتی اتصال کوتاه‌های خطرناک.
• تحمل فشار ولتاژ بالا: با افزایش ولتاژ باتری خودروهای برقی، کابل‌ها باید در برابر شکست الکتریکی مقاوم باشند.

۴.۲ عملکرد فیزیکی

• مقاومت در برابر حرارت: در طولشارژ سریع یا رانندگی با سرعت بالاکابل‌ها باید بدون ذوب شدن یا تخریب، در برابر دماهای بالا مقاومت کنند.
• مقاومت در برابر سرما: درشرایط انجمادعایق باید انعطاف‌پذیر بماند و شکننده نشود.
• انعطاف‌پذیری: کابل‌ها باید در حین نصب و بهره‌برداری به راحتی خم شوند و مسیر خود را پیدا کنند.
• مقاومت مکانیکیسیم‌ها باید تحمل کنندلرزش، ضربه و کششبدون اینکه خراب شود یا عملکردش را از دست بدهد.

۴.۳ عملکرد شیمیایی

• مقاومت در برابر روغن و سیالات: باید در برابر قرار گرفتن در معرضروان‌کننده‌ها، الکترولیت‌های باتری و سایر مایعات خودرو.
• مقاومت در برابر خوردگی: محافظت در برابر آسیب های ناشی ازمواد شیمیایی و شرایط سخت محیطی.

۵. روندها و نوآوری‌های آینده

توسعهنسل بعدیمواد سیم ولتاژ بالا یک فرآیند مداوم است. در اینجا آنچه در آینده در انتظار ماست آورده شده است:

• ظرفیت حمل جریان بالاتر: به عنوانولتاژ باتری افزایش می‌یابدکابل‌ها باید پشتیبانی کنندحتی سطوح قدرت بالاتر.
• مقاومت حرارتی بهترمواد جدیددماهای شدید را کنترل کنیدحتی بهتر از XLPO های امروزی.
• پایداریصنعت در حال تغییر به سمتمواد سازگار با محیط زیستکه آلودگی را کاهش داده و قابلیت بازیافت را بهبود می‌بخشند.
• ایمنی در برابر آتش‌سوزی بهبود یافتهفرمولاسیون‌های جدید عایق ارائه خواهند دادمقاومت بهتر در برابر شعلهبدون مواد شیمیایی سمی.
• تولید پیشرفتهنوآوری‌ها درتکنیک‌های اکستروژن و پردازشعملکرد کابل را افزایش داده و در عین حال هزینه‌های تولید را کاهش می‌دهد.

نتیجه‌گیری

کابل‌های ولتاژ بالا بخش ضروری اما اغلب نادیده گرفته شده‌ای از یک وسیله نقلیه الکتریکی هستند. انتخاب ماده عایق مناسب تضمین می‌کندایمنی، کارایی و دوام، که به قابلیت اطمینان کلی خودروهای برقی کمک می‌کند. با پیشرفت فناوری، می‌توانیم انتظار داشته باشیمحتی مواد بهترکه در عین حال عملکرد را افزایش می‌دهندپایدارترآینده سیم‌کشی خودروهای برقی روشن است و نوآوری مداوم به پیشرفت این صنعت کمک خواهد کرد!

وین‌پاورمواد سیم ولتاژ بالای خودروهای الکتریکی، سطوح دمایی مختلفی از 105 تا 150 درجه سانتیگراد را پوشش می‌دهند. در کاربردهای عملی، آنها مقاومت حرارتی عالی، عایق الکتریکی، حفاظت محیطی بالا و خواص مکانیکی را نشان می‌دهند و تضمین‌های قابل اعتمادی برای عملکرد پایدار خودروها ارائه می‌دهند. در عین حال، با مزایای عملکرد عالی، آنها به طور موثر کاستی‌های عملکرد مواد سنتی را در محیط‌های پیچیده حل می‌کنند و پشتیبانی قوی برای عملکرد ایمن خودروهای الکتریکی در شرایط کاری ویژه فراهم می‌کنند.