高壓氣體系統(tǒng)連接電機(jī)、電池、動力電子部件等部件。其中，高壓線束是連接電動汽車能源(燃料電池)和動力裝置的電氣通道，主要起著傳遞能量的作用。

        一、高壓導(dǎo)線的選擇設(shè)計。
            根據(jù)電動汽車高壓電氣系統(tǒng)對高壓線束的使用要求，設(shè)計的電動汽車高壓線束應(yīng)滿足以下要求。
            1、高電壓大電流的可用性要求
            2、電磁干擾，防水，振動，耐磨損，阻燃，接觸可靠等安全可靠性要求。
            普通汽車以汽油發(fā)動機(jī)為動力。普通汽車電纜的作用是傳輸控制信號，所受的電流和電壓都很小，因此電纜直徑較小，結(jié)構(gòu)上也只是導(dǎo)體外加絕緣，非常簡單。
            高壓電纜主要起到傳遞能量的作用，需要將電池的能量傳遞給各個子系統(tǒng)。根據(jù)電動汽車高壓電纜的使用要求，高壓線束必須滿足高壓大電流的傳輸。
            電動車高壓電纜承受的電壓高(額定電壓高600V)，電流大(額定電流高600A)，電磁輻射強(qiáng)，直徑明顯增大。同時，為了避免電磁輻射對周圍電子設(shè)備造成強(qiáng)烈的電磁干擾，影響其他電子設(shè)備的正常運(yùn)行，電纜還設(shè)計了抗電磁干擾屏蔽結(jié)構(gòu)。
            抗電磁干擾屏蔽結(jié)構(gòu)，即采用同軸結(jié)構(gòu)，利用內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體(屏蔽)的共同作用，將電纜中的磁場分布成同心圓，而電場從內(nèi)導(dǎo)體向外導(dǎo)體指向，使電纜周圍外的電磁場為零，即屏蔽電磁輻射，從而保證電動車的正常運(yùn)行。
            硅橡膠破壞電壓高，具有電弧性、漏電痕跡性、臭氧性，同時具有良好的耐高低溫性、耐高溫性達(dá)到200℃、絕緣性好、高溫高濕條件下性能穩(wěn)定、阻燃性。硅橡膠具有物理機(jī)械性能好、壽命長、價格低等優(yōu)點，是電動汽車高壓電纜絕緣材料的優(yōu)先事項。
        二、連接端子的選擇。
            使用溫度過高→連接器中的絕緣材料損壞→絕緣性能下降，甚至燒壞故障→接觸件加熱后彈性下降，或在接觸區(qū)形成絕緣膜→接觸可靠性下降→接觸電阻增大→使用溫度升高。
            這最終導(dǎo)致連接接觸失效，必須合理設(shè)計電動汽車高壓大電流連接器中的大電流接觸器。當(dāng)設(shè)計大電流接觸器時，選擇哪種接觸方式直接決定其質(zhì)量和成本。
            一般而言，接觸件的接觸形式主要有片、片、線三種。高壓大電流連接器最好采用大電流片簧接觸器。
            片狀彈簧接觸件的插孔為冠狀彈簧孔，插孔內(nèi)有1~2個片狀彈簧圈，每個片狀彈簧圈由多個片狀彈簧片組成，所有片狀彈簧片向內(nèi)拱，形成彈性片狀彈簧圈；當(dāng)插孔與插針匹配時，每個片狀彈簧片與插針接觸，產(chǎn)生擠壓力，保證多點穩(wěn)定接觸；片狀彈簧插孔由黃銅車制件和冠狀彈簧沖壓件組成，產(chǎn)品一致性好，成本低。
            同時，為提高接觸可靠性和載流能力，滿足大電流接觸件的其它指標(biāo)要求，大電流片簧接觸件可采用雙層片簧插孔。同時，還需要計算大電流接觸件的接觸電阻、結(jié)構(gòu)設(shè)計和樣品設(shè)計的修正。
        三、連接器的耐高壓設(shè)計。
            為滿足電動汽車高壓連接器的設(shè)計要求，高壓連接器的各部分必須通過結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料選擇具有足夠的介電強(qiáng)度，從而保證其耐高壓性能。
            電動汽車高壓連接器的耐高壓性能設(shè)計主要包括爬電距離、界面間隙和絕緣材料。爬電距離是指工作電壓過高時，瞬時過電壓會導(dǎo)致電流沿絕緣間隙向外釋放電弧，損壞設(shè)備甚至操作人員。這個絕緣間隙是爬電距離，電弧連續(xù)的工作電壓決定爬電距離。
            在設(shè)計高壓連接器的結(jié)構(gòu)時，應(yīng)盡可能增加爬電距離?？紤]到連接器介質(zhì)的耐壓性超過400伏特，經(jīng)過仔細(xì)計算和檢查，連接器的爬電距離應(yīng)設(shè)計在24毫米以上，以完全滿足高壓連接器600伏特的使用要求。
            為了提高連接器的耐高壓性能，當(dāng)連接器插入時，其界面部分應(yīng)與無空氣間隙相匹配。連接器的界面主要包括插頭連接器和插座連接器的插入界面、連接器接觸器和電線的連接部分。這些部分需要完全填充介質(zhì)，沒有空氣，以確保連接器不會被破壞。
            為了防止界面間隙的存在，在設(shè)計高壓連接器時采取了以下措施:
                插接界面采用軟絕緣材料，保證插接到位時填充空氣間隙。
                插孔接觸件外的絕緣采用成型形式，填充接觸件外的間隙。
                插頭和插座的接合面為錐形結(jié)構(gòu)。
                接觸件連接電纜后，部分電纜絕緣伸入連接器外殼絕緣。
                為提高連接器的耐高壓性能，電動汽車的高壓連接器選擇了絕緣性能好、破壞電壓高、絕緣強(qiáng)度高、高溫高壓下穩(wěn)定性好、電弧/漏電痕跡/吸濕性低的PPA塑料。
        四、高壓屏蔽設(shè)計。
            高壓線束的屏蔽性能設(shè)計主要包含高壓電纜本身、高壓電纜與高壓連接器的連接處、高壓連接器本身和高壓連接器連接界面的屏蔽性能設(shè)計。
            改善高壓電纜本身的屏蔽性能:采用屏蔽結(jié)構(gòu)。如果電纜是信號線和電源線的組合，就要多加注意。
            提高高壓電纜與高壓連接器連接處的屏蔽性能:保證兩者接觸的可靠性(強(qiáng)工作時連接處不松動)。高壓電纜與高壓連接器內(nèi)導(dǎo)體連接后，電纜編織與屏蔽層接觸，電纜編織與連接器連接處設(shè)置單獨的屏蔽金屬編織網(wǎng)。
        談高壓線束的設(shè)計要點。
            提高高壓連接器本身的屏蔽性能:連接器采用金屬外殼設(shè)計。
            改善連接器插入界面的屏蔽性：
                A.設(shè)計采用屏蔽彈簧結(jié)構(gòu)，確保插頭與插座外殼的可靠接觸；
                B.連接器頭部的導(dǎo)體低于外殼界面，防止導(dǎo)體接觸手指或其他金屬，起到一定的保護(hù)作用，提高安全性；
            插入后，插座連接器與插頭連接器的屏蔽層可靠層接觸，使插入面與外部屏蔽。
            高壓線束性能測試。

                為了確定采用高壓大電流接觸件技術(shù)設(shè)計的高壓線束的結(jié)構(gòu)合理性、接觸面積、接觸電阻、抗振性是否符合高可靠性、長壽命、高電流性能等要求，在某電動汽車高壓線束樣品開發(fā)完成后，根據(jù)相應(yīng)的設(shè)計要求進(jìn)行了相關(guān)性能測試，測試結(jié)果如表1所示。
        五、簡談高壓線束性能檢測要點。
            顯然，電動汽車高壓線束的各種性能都符合標(biāo)準(zhǔn)要求，其接觸結(jié)構(gòu)、連接結(jié)構(gòu)和整個高壓線束的設(shè)計都是合理的。從使用要求和測試結(jié)果可以看出，開發(fā)的高壓線束可以滿足電動汽車的使用要求。
            隨著電動汽車工業(yè)的發(fā)展，高壓線束必將進(jìn)一步發(fā)展，它能承受更高的電壓、更大的電流，并能應(yīng)用于各種車型。同時，在功能上也會更完善，如有自己的測試能力，可實時監(jiān)測線束的電流、溫度等變化。例如電子谷新能源汽車連接器系列，基本擁有控溫檢測，安全斷電的措施。