新能源汽车上的线束分两大类:动力线束(高压大电流)和通讯线束(低压信号传输)。很多人以为通讯线束就是普通线束换了个名字,其实差别很大。我们同时生产两种线束,从设计和生产的角度说说它们到底差在哪。

新能源汽车通讯线束
普通线束的导线就是普通的铜线,对阻抗没有严格要求。通讯线束不行。CAN总线要求线缆特性阻抗120Ω±10%,LVDS要求100Ω±10%,车载以太网要求100Ω±5%。阻抗不匹配会导致信号反射,造成通讯误码甚至中断。这意味着通讯线束的线缆不能随便用——双绞线的节距、绝缘层厚度、导体直径都必须精确控制。我们生产CAN总线线束时,线缆供应商必须提供阻抗测试报告,每批次抽检阻抗值。
普通线束的屏蔽可有可无,有些连屏蔽层都没有。通讯线束的屏蔽是刚需,因为车内电磁环境极其恶劣——电机控制器、DC-DC转换器、车载充电机都在产生高频干扰。通讯线束通常采用双层屏蔽:铝箔屏蔽层防高频干扰,铜编织屏蔽层防低频干扰。而且屏蔽层必须与连接器的金属壳体360度搭接,形成完整的法拉第笼。如果屏蔽搭接不好,CAN总线在电机急加速时可能出现通讯丢帧。
普通线束用的连接器比较随意,端子+胶壳就行。通讯线束的连接器有严格标准:CAN总线用M12 D编码或者专用汽车连接器,LVDS用专用微型同轴连接器,车载以太网用M12 X编码或者FAKRA连接器。这些连接器的接触件设计、屏蔽结构和键位防呆都是为通讯信号优化的。用普通连接器传通讯信号,不是不行,但信号质量无法保证。

新能源汽车通讯线束
普通线束用PVC绝缘就够了。通讯线束的线缆材质选择更讲究:CAN总线用PUR绝缘(耐油耐磨),LVDS用发泡PE绝缘(低介电常数,减小信号衰减),车载以太网用特殊PE+铝箔组合。线缆的弯曲性能也不同——通讯线束在车内走线经常要穿过狭窄的弯折位,线缆的弯曲半径不能太大,否则装不进去。我们给某车型做的车载以太网线束,弯曲半径要求小于线缆外径的5倍,这就需要用高柔性线缆结构。
普通线束的测试主要是导通测试和耐压测试。通讯线束的测试复杂得多:除了导通和耐压,还要做特性阻抗测试、串扰测试、衰减测试、屏蔽效能测试。我们生产线有一套专门的通讯线束测试台,可以测到3GHz频段的传输特性。一根通讯线束的生产周期比普通线束长30%到50%,主要时间花在测试上。

新能源汽车通讯线束
为什么这些差异重要?因为通讯线束出问题的后果和普通线束不同。普通线束断路了,某个功能不工作,换个线束就行。通讯线束出问题,可能是CAN总线间歇性丢帧,车子偶尔报故障码但查不出来;可能是ADAS传感器数据传输出错,辅助驾驶功能误触发。这种间歇性故障排查起来极其困难,有时候整车拆了都找不到原因。
所以选通讯线束的时候,不要拿普通线束的标准去衡量。阻抗、屏蔽、连接器、材质、测试,这五个方面任何一个马虎了,都可能埋下隐患。

上海科迎法电气公司前台
我们上海科迎法的新能源汽车通讯线束产品线覆盖CAN总线、LIN总线、LVDS和车载以太网,所有通讯线束均经过阻抗测试和屏蔽效能测试。如果你的车型项目需要通讯线束方案,可以联系我们沟通技术细节。