뉴스 - 신에너지 자동차용 고전압 배선 하네스 레이아웃을 설계하는 방법?-1

신에너지 자동차 기술의 급속한 발전에 따라, 여러 자동차 제조업체들은 정부의 친환경 에너지 자동차 정책 추진에 발맞춰 순수 전기차, 하이브리드 자동차, 수소 연료 자동차 등 다양한 신에너지 자동차 제품을 출시하고 있습니다. 신에너지 자동차 기술은 점차 발전하고 있으며, 차량의 동력원으로 기존 연료를 전기로 대체하는 추세입니다. 고전압 배선 하네스는 차량의 전력 공급 및 기능을 위한 주요 연결 및 전송 시스템입니다. 신에너지 자동차의 고전압 특성으로 인해 고전압 배선 하네스 설계는 설계 솔루션 및 레이아웃 측면에서 어려움을 겪고 있습니다.

I. 고전압 배선 하네스를 위한 설계 솔루션

듀얼 트랙 하네스 디자인
신에너지 자동차용 고전압 배선 하네스 설계는 이중 트랙 시스템을 채택합니다. 전원 배터리의 출력 전압이 높아 인체에 안전한 전압을 초과하기 때문에 차체는 고전압 배선 하네스의 접지점 역할을 할 수 없습니다. 고전압 배선 하네스 시스템에서 DC 고전압 회로는 이중 트랙 설계를 엄격히 준수해야 합니다. 일반적인 고전압 배선 하네스에는 구동 시스템 고전압 배선, 전원 배터리 고전압 배선, 충전 포트 고전압 배선, 에어컨 컴프레서 고전압 배선, 파워 스티어링 펌프 하네스 등이 있습니다.
고전압 커넥터의 선택 및 설계
고전압 커넥터는 고전압 및 고전류 전기의 연결 및 송전을 담당하며, 차량 내 인명 안전 확보에 필수적인 부품입니다. 따라서 고전압 커넥터를 선택할 때는 고전압 저항, 보호 수준, 루프 연동, 차폐 성능 등의 요소를 충분히 고려해야 합니다. 현재 고전압 커넥터 선정에는 AVIC Optoelectronics, TE Connectivity, Yonggui, Amphenol, Ruike Da와 같은 업계 선도적이고 신뢰할 수 있는 공급업체가 주로 활용되고 있습니다.
고전압 배선 하네스를 위한 차폐 설계
고전압 배선 하니스는 고전압 전력을 전송할 때 강한 전자파 간섭을 발생시킵니다. 따라서 편조 차폐 전선을 사용합니다. 커넥터를 선택할 때는 고전압 배선 하니스의 차폐층과 폐쇄 루프 연결을 형성하여 고전압 배선 하니스에서 발생하는 전자파 간섭을 억제할 수 있도록 차폐 기능을 갖춘 설계를 권장합니다.

고전압 배선 하네스의 단면도

II. 고전압 배선 하네스의 레이아웃 설계

고전압 배선 하네스 레이아웃의 원리
a) 근접성 원칙: 신에너지 자동차용 고전압 배선 하네스를 배치할 때, 배선 경로의 길이를 최소화하는 것이 목표입니다. 이러한 접근 방식은 긴 경로로 인한 과도한 전압 강하를 방지하고 비용 절감 및 무게 감소라는 설계 원칙에 부합합니다.
b) 안전 원칙: 고전압 배선 하네스의 배치는 근접성 외에도 은폐성, 안전 및 충돌 규정 준수, 그리고 유지 보수 용이성과 같은 원칙을 고려해야 합니다. 고전압 배선 하네스에 대한 효과적인 보호 조치 또한 필수적입니다. 고전압 배선 하네스의 부적절한 배치는 누전, 화재 및 탑승자 위험을 초래할 수 있습니다.
고전압 배선 하네스 레이아웃 유형
현재 고전압 배선 하네스 배치에는 계층형 배치와 병렬형 배치의 두 가지 일반적인 유형이 사용됩니다. 두 유형 모두 고전압 및 저전압 배선 하네스를 분리하여 고전압-저전압 통신에서 발생하는 전자파 간섭을 줄이는 것을 목표로 합니다.
a) 계층형 레이아웃 설계: 이름에서 알 수 있듯이, 계층형 레이아웃에서는 고전압 및 저전압 배선 하네스가 일정 거리만큼 분리되어 있어 고전압 시스템의 전자파 간섭이 저전압 제어 장치의 전원 공급 및 신호 전송에 영향을 미치지 않도록 합니다. 아래 그림은 고전압 및 저전압 배선 하네스의 계층형 레이아웃 설계를 보여줍니다.

b) 병렬 레이아웃 설계: 병렬 레이아웃에서는 배선 하니스가 동일한 경로를 사용하지만 차량 프레임이나 차체에 병렬로 연결됩니다. 병렬 레이아웃을 채택함으로써 고전압 배선 하니스와 저전압 배선 하니스가 서로 교차하지 않고 분리됩니다. 아래 그림은 병렬 레이아웃 설계의 예를 보여주는데, 고전압 배선 하니스는 왼쪽 프레임에, 저전압 배선 하니스는 오른쪽 프레임에 배치되어 있습니다.