住友。电机。工业。有限。公司。开发并出产了用于电动传动系统的。高压。线束和。衔接器。，这些。产品。已用于许多混合动力轿车(HEV)。在曩昔的25年里，混合动力轿车一向在活跃开展，以防止CO2排放引起的全球变暖。不需求内燃机的电动轿车(电动轿车)的开展也在加快。EV中运用的电动传动系统主要由高压电池、。逆变器。和电机组成。本文介绍了咱们为混合动力轿车开发的产品，也适用于电动轿车。这些产品包含用于高压电池和逆变器之间的铝线的管道屏蔽线束，以及将逆变器衔接到电机的。电源。线和直接衔接器。

01。介绍。

在曩昔的二十年中，为了进步燃油功率和削减CO2排放，以防止全球变温暖化石燃料的干涸，混合动力电动轿车(混合动力轿车)和电动轿车(ev)的开展得到了加快。特别是，混合动力轿车敏捷遍及，因为现有的加油站可以用来加油。各国近期发布的内燃机轿车禁售方针如表1所示，CO2排放法规收紧。因而，电动轿车销量呈现出如图1所示的添加趋势。现在，估计混合动力轿车与电动轿车的份额将持续居高不下。但是，非内燃机电动轿车的开展正在加快。因而，跟着电池和充电技能的开展，估计电动轿车在电动轿车出售中的份额将会添加。

混合动力轿车或电动轿车的电动传动系统主要由高压电池和电动机组成。它们经过高压线束衔接在一起，以完结电力传输。住友电机工业有限公司现已出产了近20年的高压线束。此外，在。电气。化的浪潮中，住友电机正在推进高压线束的开发，以添加混合动力轿车的电机功率，减轻分量以进步燃油功率，并进一步使用于电动轿车。

表1：内燃机轿车禁售方针。

在本文中，咱们描绘了为混合动力电动轿车（HEVs）开发且相同适用于电动轿车（EVs）的以下部件的结构和特性：电力电缆、直连衔接器以及适用于铝线的管道屏蔽线束。

图1所示：内燃机轿车与电动轿车出售份额猜测。

02。电动传动系统和高压线束。

混合动力轿车或电动轿车的电力传动系统主要由高压电池、逆变器和电动机组成。如图2所示，它们经过高压线束彼此衔接。衔接高压蓄电池和逆变器的高压线束称为地板下线束，其线长相对较长。衔接逆变器和电机的高压线束称为电力电缆，其线长相对较短。这两种高压线束都需求屏蔽功能，以保证电磁噪声不会影响周围的。电子。设备。

噪声不会影响周围的电子设备和。信号。线。地板下线束安置在轿车地板下，因而维护电线免受外部损坏（如石击）的维护器非常重要。维护器选用树脂维护器和金属管。

最近，因为。变频器。和电机之间的间隔越来越短，电源线的长度也有变短的趋势。住友。电工。依据这一趋势开发了两种产品。一种是小型化、轻量化电力电缆。电力电缆的电线长度从约 100 厘米削减到约 10 厘米。另一种是直接衔接器，用高压衔接器直接衔接变频器和电机。这两种产品的运用取决于车辆的特性。

图2所示：HEV和电动轿车的电动传动系统。

03。适用电动轿车的混合动力轿车专用产品。

在本节中，咱们将介绍已开发的HEV产品，这些产品也适用于电动轿车。

1。►。管道屏蔽线束和正负极 (PN) 衔接器。

如前所述，地板下线束的维护很重要。住友电工自2005年以来一向运用铝管而不是树脂维护器作为维护资料出产管屏蔽线束。(1)管屏蔽线束的特色之一是铝管既起到维护效果，又起到屏蔽效果。此外，它具有杰出的耐热性和导热性，并习惯运用三维曲折工艺的管屏蔽线束的各种布局形状等。

关于传统的管屏蔽线束，经过管道刺进的导线为铜线。但是，跟着混合动力轿车功率的增大，需求更大的。电流。，导致导线截面积的增大。因而，导线分量的添加成为了一个问题。从进步燃油功率的视点来看，需求减轻线材分量。为了处理这些问题，咱们开发了一种铝丝。用于管屏蔽线束的铝线，既要有抗振荡的柔韧性，又要有杰出的导电性。咱们运用满意这两个要求的新式铝资料完成了减重(图1 (a)， (b))。

图1：管屏蔽线束和PN衔接器。

另一方面，这种管道屏蔽线束中的另一个开发产品是一种高压衔接器，称为PN衔接器，用于逆变器侧（图1(c)）。因为大电流经过，管道屏蔽线束运用了横截面积大的粗电线。当车辆行进时，设备在车辆中的粗电线会跟着车辆的振荡而振荡。这种电线的振荡经过粗电线效果于衔接器，这一效果或许会导致衔接器的电触点磨损，然后或许导致。端子。发热的成果。为了按捺这种振荡，有必要将电线、衔接器和逆变器互相结实固定。但是，这或许会导致衔接器电触点的磨损，因为由温度改变引起的衔接器组件的胀大和缩短或许无法被吸收。

图3显现了考虑到这些要素而开发的PN衔接器。如图3所示，虽然PN衔接器具有结实固定的结构，柔性导体吸收了因为热胀大和缩短导致的组件尺度改变。这种结构进步了PN衔接器的可靠性。

图3所示：PN衔接器尺度改变的吸收。

因为该衔接器选用了一键式拼装结构而非传统的螺栓结构，它在将管道屏蔽线束衔接至逆变器时明显提升了操作便利性。

2。►。电力电缆。

如前所述，逆变器与电机之间的间隔正在变得越来越短。本节描绘了咱们为应对这一趋势而开发的电力电缆。

该开发方针车辆的电力电缆衔接逆变器和两个三相沟通（。AC。）电机（一个用于驱动车辆，另一个用于发电）。电力电缆由每台电机的三根粗电线组成（一共六根粗电线），两头衔接到逆变器和电机的高压衔接器，以及用于屏蔽电磁噪声的屏蔽层。为了将这种电力电缆使用于逆变器和电机之间的短间隔部分，有必要减小其尺度和分量。

在传统的高压衔接器中，树脂成型外壳被拼装到三根粗电线的两头，并进行密封。传统电力电缆运用了两套这样的设备。为了减小这种电力电缆的尺度，咱们选用了六相一体成型技能（图4），在该技能中，六根电线一次进行刺进成型。因而，防止了运用橡胶密封，而且两套电力电缆被整合为一体的成果，然后完成了小型化。

图4所示：六相全体成型技能概念示意图。

在传统电力电缆的屏蔽层中，电线由管状织造屏蔽包裹。因而，因为屏蔽层的端子衔接，电力电缆的尺度减小受到了约束。这次，咱们运用适用于短间隔的优势，选用了布状屏蔽资料。成果，咱们完成了新式电力电缆的尺度和分量削减（相片2）。

相片2：铜织造屏蔽。

这些缩小尺度和减轻分量的办法，使得开宣布相片3中所示的电力电缆成为或许，该电缆可以设备在狭隘且有限的空间内。

相片3：电力电缆的外观。

3。►。直接衔接器。

在本节中，咱们描绘了一种直连衔接器，它运用高压衔接器直接衔接逆变器和电机。

跟着车辆布局的趋势，将逆变器直接设备在电机上方。为了进步轿车装配厂的工作功率，一向需求一种技能，可以在不运用电缆的情况下，在将逆变器设备到电机上方的一起衔接逆变器和电机。作为处理方案，咱们开发了直连衔接器，其间高压衔接器别离集成到逆变器和电机中（相片4）。

图4所示：直连衔接器外观。

为了在将逆变器设备到电机上方的一起衔接逆变器和电机，需求。高精度。的对齐。但是，在精密调整的一起设备重型逆变器是困难的。因而，逆变器和电机的高压衔接器应该可以根据大略对齐就彼此配对。为了呼应这一要求，选用了两步引导结构。第一步是当逆变器向电机移动时衔接器配对的初始阶段。咱们在逆变器外壳上设置了定位引脚，调整了引脚的形状，并设置了恰当的引导余量，然后在防止高压衔接器搅扰的一起完成最佳定位(图5)。

图5所示：逆变器和电机设备操作(第一步)。

第二步是端子接合开端前的阶段。在这一阶段，端子接合需求进一步的高精度对齐。为了满意这一要求，在电机侧的高压衔接器上设置了引导部件。一起，逆变器侧的高压衔接器选用了起浮结构。这些办法使得自对齐成为或许。此外，在逆变器侧的高压衔接器内部使用了柔性导体，以吸收因为自对齐导致的逆变器内部的螺栓端子衔接方位发生的空隙（图6）。这些办法使得两个高压衔接器可以经过一次动作和一个螺栓紧固来完成配对。成果，设备逆变器和配对高压衔接器的操作性得到了极大的改进。

图6所示：高压衔接器合作(第二步)。

04。设计说明。

本文报导的一切产品都是考虑到电动轿车的使用而开发的。此外，它们还有助于减小产品的尺度和分量，进步轿车装配厂的产品可靠性和可加工性。它们现已被设备在大规模出产的混合动力轿车上。

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