CN113628792A - 一种车辆线束抗电磁干扰方法及抗电磁干扰车辆线束 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车辆线束抗电磁干扰方法,包括S1.根据主干芯线、分支芯线的直径和长度,确定防波套的直径和长度,所述防波套编制密度大于或等于93%;S2.将防波套穿套在芯线上作为屏蔽层,先套主干线再套分支线,线束分叉处用主干线防波套包裹各分支线防波套;S3.所述屏蔽层加装接地线,采用非端点接地;S4.对与设备对接或与线束对接的连接器进行屏蔽处理。本发明还公开了一种抗电磁干扰车辆线束。本发明选用以高电导率和高磁导率的镀锡铜或镀镍铜为材料且所述防波套编制密度大于或等于93%作为线束的屏蔽材料,采取本发明的屏蔽处理方法将防波套套装在整车线束上,形成一体化完整的屏蔽体,可有效提升车辆线束的抗电磁干扰能力。
Description
技术领域
本发明属于电磁屏蔽技术领域,更具体地,涉及一种车辆线束抗电磁干扰方法及抗电磁干扰车辆线束。
背景技术
随着汽车电子化、智能化的不断发展,现代车辆中电子电气设备越来越多,车辆电磁兼容问题愈加突出。车辆线束及其构成的线缆网络连接着车内的各种电子设备,是车辆机动性和安全性的重要保障,但同时也是关键的电磁耦合途径。为了保证车辆在遭受高空电磁脉冲等攻击时,仍能具有部分机动性与功能性,就要求车辆装置的抗电磁毁伤能力很强。特别是军用越野车,对抗电磁毁伤的性能要求更高,具体整车线束而言,在新一代军用越野车抗电磁毁伤的性能指标中,要求整车线束的屏蔽性能指标为:在1GHz电磁脉冲以内,屏蔽效能为45dB~50dB;为了达到这一屏蔽效能指标,需要对车辆线束进行特殊屏蔽处理,将电磁干扰衰减到指标值以下。
目前车辆上用的线束屏蔽技术更多采用成型屏蔽线缆,例如屏蔽双绞线、单芯屏蔽线、多芯屏蔽线、同轴电缆等;或者线束系统局部套装屏蔽材料,例如线束局部套装铝箔、局部套装铜丝编制护套等。上述线束屏蔽技术只能实现两单独设备间信息交互,即是点到点交互,无法形成网状、实现多点信息交互;线束局部套装屏蔽材料,屏蔽效果只能局部改善,不能整体提升整车线束的屏蔽效能。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本发明提供一种能整体提升整车线束屏蔽效能的车辆线束抗电磁干扰方法及抗电磁干扰车辆线束,以高电导率和高磁导率的镀锡铜或镀镍铜为材料且所述防波套编制密度大于或等于93%作为线束的屏蔽材料,采取本发明的屏蔽处理方法将防波套套装在整车线束上,形成一体化完整的屏蔽体,并采取屏蔽层非端点接地,可有效提升车辆线束的抗电磁干扰能力,通过仿真测试,可将1GHz内的电磁脉冲干扰有效屏蔽衰减约50dB。
为实现上述目的,按照本发明一个方面,提供一种车辆线束抗电磁干扰方法,包括如下步骤:
S1.根据主干芯线、分支芯线的直径和长度,确定防波套的直径和长度,所述防波套编制密度大于或等于93%;
S2.将防波套穿套在芯线上作为屏蔽层,先套主干线再套分支线,线束分叉处用主干线防波套包裹各分支线防波套;
S3.所述屏蔽层加装接地线,采用非端点接地;
S4.对与设备对接或与线束对接的连接器进行屏蔽处理。
进一步地,步骤S1所述防波套采用镀锡铜或镀镍铜编制。
进一步地,步骤S1所述防波套的直径比所述主干芯线、分支芯线的直径大3~5mm,所述防波套长度比所述主干芯线、分支芯线的长度长3~5cm。
进一步地,步骤S2所述线束分叉处用主干线防波套包裹各分支线防波套具体包括:在主干线上预留一定长度防波套并拨开,套住分支线的防波套,防波套重叠部分用导电胶布进行缠绕固定。
进一步地,步骤S3所述屏蔽层加装接地线是采用导电胶布将接地线缠绕固定在线束屏蔽层上。
进一步地,步骤S4所述连接器为金属连接器,对连接器进行屏蔽处理的步骤是利用所述金属连接器的尾附件压紧屏蔽层。
进一步地,步骤S4所述连接器为与设备对接的塑料连接器,对连接器进行屏蔽处理的步骤是用导电胶布对所述连接器处屏蔽层进行缠绕,并进行搭铁处理。
进一步地,步骤S4所述连接器为与线束对接的塑料连接器,对连接器进行屏蔽处理的步骤是采用由内到外依次为导电胶布、屏蔽金属网、绝缘层的屏蔽袖套包裹所述连接器。
进一步地,所述车辆线束抗电磁干扰方法还包括:S5.在屏蔽层外面包裹绝缘层,在绝缘层外面穿套波纹管。
按照本发明的另一个方面,提供一种抗电磁干扰车辆线束,应用所述车辆线束抗电磁干扰方法对整车线束进行屏蔽处理而形成,从内到外依次为导线、屏蔽材料、绝缘层以及波纹管。
总体而言,通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比,能够取得下列有益效果:
1.本发明选用以高电导率和高磁导率的镀锡铜或镀镍铜为材料且所述防波套编制密度大于或等于93%作为线束的屏蔽材料,采取本发明的屏蔽处理方法将防波套套装在整车线束上,形成一体化完整的屏蔽体,并采取屏蔽层非端点接地,可有效提升车辆线束的抗电磁干扰能力,通过仿真测试,可将1GHz内的电磁脉冲干扰有效屏蔽衰减约50dB。
2.本发明在不降低整体抗电磁干扰情况下,可有效减少成型屏蔽线缆的使用,从而减轻连接器处因成型屏蔽线缆分段降低其整体防护电磁干扰效能的影响。
3.本发明在不降低整体抗电磁干扰情况下,可尽可能选用更多的价格便宜的塑料连接器代替金属连接器,从而有效降低整车线束成本。
附图说明
图1为本发明实施例一种车辆线束抗电磁干扰方法的流程图;
图2为本发明实施例屏蔽层接地方法的示意图;
图3为本发明实施例中金属连接器与线束的连接示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1所示,本发明实施例提供一种车辆线束抗电磁干扰方法,包括如下步骤:
(1)所述防波套编制密度大于或等于93%,防波套的直径和长度根据主干芯线、分支芯线的直径和长度来确定,防波套的直径比主干芯线、分支芯线的直径大3~5mm,防波套长度比主干芯线、分支芯线的长度长3~5cm。防波套选用高电导率和高磁导率的镀锡铜或镀镍铜为材料编制。低频环境下,高磁导率材料的电磁屏蔽性能要优于高电导率材料,高频环境则相反,因此采用高电导率和高磁导率材料的组合可拓宽电缆屏蔽层的屏蔽范围。
(2)将防波套穿套在芯线上作为屏蔽层,遵循“先主后分”的穿套原则,即先套主干线再套分支线。线束分叉处采用“大套小”的连接方式,即用主干线防波套包裹各分支线防波套,在主干线上预留一定长度防波套并拨开,套住分支线防波套,防波套重叠部分用导电胶布进行缠绕固定,保证主干线束屏蔽层和分支线束屏蔽层良好的电连接。
(3)屏蔽层加装接地线,用导电胶布将接地线缠绕固定在线束屏蔽层上,保证屏蔽材料和接地线之间电连接良好。本发明中屏蔽层采用非端点接地的方式。如图2所示为屏蔽层接地方法的示意图,其中上半部分表示传统的屏蔽层两端接地方法的示意图,端点N1、N2即为接地位置;下半部分表示屏蔽层非端点接地方法的示意图,N3、N4为接地位置。设N1、N3之间相距d,N2、N4之间也相距d。当d=0时,N1和N3重合,N2和N4重合,表示在端点处接地,即为屏蔽层两端接地;d≠0时,表示两端非端点接地。依据法拉第电磁感应定律可知:
其中,E为感应电动势,为磁通量,B为磁感应强度,t为时间,S为闭环回路的面积。根据法拉第电磁感应定律可知,由于线束屏蔽层的接地位置不在端点处,非端点接地的接地回路面积与现有两端接地方法相比减小了,感应电动势和线束屏蔽层电流也相应地减小,即芯线电流与线束耦合的电磁能量将减小,因此线缆的屏蔽效能将增大。因此屏蔽层非端点接地能提升屏蔽材料的屏蔽效能。
(4)对连接器进行屏蔽处理。
(i)对于与设备对接的连接器
当线束端与设备对接的是塑料连接器时,用导电胶布对连接器处屏蔽层进行密实缠绕,保证良好的电连接,并对连接器处屏蔽材料进行搭铁处理。在本发明一个实施例中,线束端是塑料连接器,用导电胶布对其进行密实缠绕。首先将屏蔽材料外的绝缘层剥去3cm,然后用导电胶带将暴露的屏蔽材料连接起来,保证导电胶带和屏蔽材料良好电连接,并对连接器处屏蔽材料进行搭铁处理。
当线束端与设备对接的是金属连接器时,利用金属连接器的尾附件压紧屏蔽材料,保证尾附件和屏蔽材料之间360度电接触良好。
(ii)对于与线束对接的连接器
当线束与线束对接的是塑料连接器时,采用屏蔽袖套包裹的屏蔽方式,屏蔽袖套由内到外依次为导电胶布、屏蔽金属网、绝缘层,由内到外依次为导电布、屏蔽金属网、绝缘层,屏蔽袖套直径比塑料连接器直径大3-5mm,其特点是屏蔽效果较高,缠绕方便,可维护性好,生产工艺上易于实施。屏蔽袖套直径比塑料连接器直径大3-5mm。
当线束与线束对接的是金属连接器时,利用金属连接器的尾附件压紧屏蔽材料,保证尾附件和屏蔽材料之间360度电接触良好。并且穿墙的线束金属连接器要与白车身之间良好电接触,同时为了保证防水性,金属连接器与白车身之间可用导电橡胶密封垫压紧。
(5)为防止屏蔽材料、导电胶布等被腐蚀、被氧化,采用具有防水、防尘、防腐蚀的绝缘层包裹在屏蔽层外面进行保护,并在绝缘层外面穿套耐高温、机械强度高的波纹管进行包扎防护。
本发明实施例还提供一种抗电磁干扰车辆线束,应用上述车辆线束抗电磁干扰方法对整车线束进行屏蔽处理而形成,整体结构从内到外依次为芯线、屏蔽层、绝缘层、波纹管。本发明选择由高电导率和高磁导率的镀锡铜或镀镍铜为材料编织而成的防波套作为线缆的屏蔽材料。并且可以通过实验模拟检测,检测在高空核电磁脉冲(HEMP)和高功率微波(HPM)主要频段的脉冲电磁环境下,该材质的防波套屏蔽效能能否达到指定指标。通过仿真测试,该抗电磁干扰车辆线束可将1GHz内的电磁脉冲干扰有效屏蔽衰减约50dB。
此外,本发明另一个实施例提供一种抗电磁干扰车辆线束,线束整体结构从内到外依次为导线、屏蔽材料、绝缘层以及波纹管,即采用屏蔽材料抑制电磁辐射的干扰,在不降低整体抗电磁干扰情况下,可有效减少成型屏蔽线缆的使用;从而降低塑料接插件处因成型屏蔽线缆分段,降低其整体的防护电磁干扰的效能。
本领域的技术人员容易理解,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种车辆线束抗电磁干扰方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1.根据主干芯线、分支芯线的直径和长度,确定防波套的直径和长度,所述防波套编制密度大于或等于93%;
S2.将防波套穿套在芯线上作为屏蔽层,先套主干线再套分支线,线束分叉处用主干线防波套包裹各分支线防波套;
S3.所述屏蔽层加装接地线,采用非端点接地;
S4.对与设备对接或与线束对接的连接器进行屏蔽处理。
2.根据权利要求1所述的车辆线束抗电磁干扰方法,其特征在于,步骤S1所述防波套采用镀锡铜或镀镍铜编制。
3.根据权利要求1所述的车辆线束抗电磁干扰方法,其特征在于,步骤S1所述防波套的直径比所述主干芯线、分支芯线的直径大3~5mm,所述防波套长度比所述主干芯线、分支芯线的长度长3~5cm。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的车辆线束抗电磁干扰方法,其特征在于,步骤S2所述线束分叉处用主干线防波套包裹各分支线防波套具体包括:在主干线上预留一定长度防波套并拨开,套住分支线的防波套,防波套重叠部分用导电胶布进行缠绕固定。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的车辆线束抗电磁干扰方法,其特征在于,步骤S3所述屏蔽层加装接地线是采用导电胶布将接地线缠绕固定在线束屏蔽层上。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的车辆线束抗电磁干扰方法,其特征在于,步骤S4所述连接器为金属连接器,对连接器进行屏蔽处理的步骤是利用所述金属连接器的尾附件压紧屏蔽层。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的车辆线束抗电磁干扰方法,其特征在于,步骤S4所述连接器为与设备对接的塑料连接器,对连接器进行屏蔽处理的步骤是用导电胶布对所述连接器处屏蔽层进行缠绕,并进行搭铁处理。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的车辆线束抗电磁干扰方法,其特征在于,步骤S4所述连接器为与线束对接的塑料连接器,对连接器进行屏蔽处理的步骤是采用由内到外依次为导电胶布、屏蔽金属网、绝缘层的屏蔽袖套包裹所述连接器。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的车辆线束抗电磁干扰方法,其特征在于,所述车辆线束抗电磁干扰方法还包括:S5.在屏蔽层外面包裹绝缘层,在绝缘层外面穿套波纹管。
10.一种抗电磁干扰车辆线束,其特征在于,应用权利要求1-9任意一项所述车辆线束抗电磁干扰方法对整车线束进行屏蔽处理而形成,从内到外依次为导线、屏蔽材料、绝缘层以及波纹管。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20211109 |
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