Störungsresistente wasserdichte Hochspannungskabellösung für Neue Energiefahrzeuge

I. Lösungsbild​
Mit der rasanten Entwicklung von Elektrofahrzeugen in Richtung höhere Spannungen und größere Intelligenz werden die Anforderungen an die Leistung von internen Hochspannungskabeln stärker denn je. Traditionelle Hochspannungskabel leiden häufig an drei Hauptproblemen: Anfälligkeit für elektromagnetische Störungen, geringe Stabilität der inneren Kerne und unzureichender Schutz vor Wasser und mechanischer Kompression. Diese Probleme beeinträchtigen erheblich die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Fahrzeugs.

Auf Basis eines Gebrauchsmusters schlägt diese Lösung ein neues störunanfälliges wasserdichtes Hochspannungskabel vor. Durch ein innovativer dreischichtiges Funktionsstrukturdesign wird systematisch auf alle oben genannten Probleme eingegangen, um ein sichereres, stabileres und langlebiges Energien- und Signalübertragungsmedium für Elektrofahrzeuge bereitzustellen.

​II. Gesamtkabelstruktur und Kernkomponenten​
Das Herzstück dieser Lösung liegt in ihrem innovativen Design von „einem grundlegenden Rahmen und drei funktionalen Strukturen“.

1. ​Grundlegende Rahmengestaltung​
   Dieser Rahmen bildet den Hauptkörper des Kabels und bietet eine grundlegende Plattform für die Implementierung von Funktionen.
• ​Innenmantel (1)​: Dient als grundlegender Schutzschicht im Inneren des Kabels, verteilt gleichmäßig vier Kernsätze und bietet Installationsraum und anfänglichen Schutz.
• ​Kerne (3)​: Insgesamt vier Sätze, dies sind die zentralen Komponenten zur Übertragung von Energie und Signalen. Jeder Kern ist mit einem Abschirmkragen vorgebunden, was die Grundlage für die Störsicherheit des Kabels legt.
• ​Trennschicht (8)​: Außerhalb des Innenmantels gelegen, trennt sie die innere und äußere Struktur und erhöht die gesamte Wasserdichtigkeit des Kabels.
2. ​Drei funktionale Strukturen​
   Diese drei Strukturen zielen auf die verschiedenen Schwächen traditioneller Kabel ab und bieten präzise Lösungen für eine umfassende Leistungsverbesserung.
• ​​(1) Fixierungsstruktur (2) – Abdeckung von Kerndisplacement und Verschleiß​
• ​Position: Zwischen den Kernen und dem Innenmantel.
• ​Zusammensetzung: Abschirmkragen (201), Füllpartikel (202), Zahnblöcke (203) und Verbindungsblöcke (204).
• ​Wesentliche Merkmale: Alle Abschirmkrage sind konzentrisch um den Verbindungsblock angeordnet und verschließen sich über Zahnblöcke an der Außenseite der Abschirmkrage und Verbindungsblöcke.
• ​Funktion: Die vier Kerne werden durch die ineinandergreifenden Zahnblöcke präzise zu einer stabilen Einheit zusammengesetzt. In Kombination mit den Füllpartikeln im Innenmantel wird so das Displacement, gegenseitige Reibung und Kompression der Kerne während der Installation oder Vibration beseitigt, was die strukturelle Stabilität und Haltbarkeit erheblich verbessert.
• ​​(2) Störschutzstruktur (4) – Bekämpfung von Signallestörungen​
• ​Position: Zwischen der Trennschicht und dem Innenmantel.
• ​Zusammensetzung: Puffermaterial (401), Isolierschicht (402), geflochtener Schild (403), Rillen (404) und Abdeckstreifen (405).
• ​Wesentliche Merkmale: Der geflochtene Schild wird spiralförmig um die Isolierschicht gewickelt und durch Rillen auf der Innenseite der Abdeckstreifen fest fixiert, um sicherzustellen, dass er flach mit der Isolierschicht liegt.
• ​Funktion: Die Isolierschicht bietet grundlegende Isolierschutz. Der spiralförmig geflochtene Schild bildet eine robuste elektromagnetische Barriere. Die Abdeckstreifen verhindern Fehlpositionierung oder Abtrennung des Schilds. Das Puffermaterial erhöht die strukturelle Stärke und verhindert Verformungen der Abschirmschicht. Diese Struktur arbeitet in Synergie mit den Abschirmkrage an den Kernen, um einen Doppelschirmeffekt zu erzeugen, der eine reine und stabile Übertragung von Energie und Signalen in komplexen elektromagnetischen Umgebungen sicherstellt.
• ​​(3) Schutzstruktur – Bekämpfung von mechanischer Kompression und Feuchtigkeitseindringen​
• ​Position: Äußerste Schicht der Trennschicht, dient als erste Verteidigungslinie gegen externe Schäden.
• ​Zusammensetzung: Wassersperrenstreifen (5), Kammer (9), Abdichtungsschicht (6), Schaumkleber (7) und Reibpartikel (10).
• ​Wesentliche Merkmale: Die Wassersperrenstreifen enthalten mehrere Kammern, die mit Schaumkleber gefüllt sind, und ihre Außenfläche ist gleichmäßig mit Reibpartikeln versehen.
• ​Funktion:
• ​Intelligenter Selbstheilungsschutz: Wenn das Kabel einer scharfen externen Kraft ausgesetzt ist, die zum Riss des Wassersperrenstreifens führt, dehnt sich der Schaumkleber in den Kammern schnell aus und verfestigt sich sofort, um weitere Eindringungen zu verhindern und das Risiko von Schäden an internen Komponenten erheblich zu reduzieren.
• ​Hervorragende Wasserdichtigkeit: Die Wassersperrenstreifen arbeiten in Synergie mit der inneren Trennschicht, um ein enges wasserdichtes System zu bilden, das effektiv die Eindringung von Feuchtigkeit und die Verhinderung interner Kurzschlüsse und Korrosion verhindert.
• ​Einfache Installation: Die Reibpartikel an der Außenwand erhöhen den Griff des Kabels an externen Kontaktflächen, was die einfache Verlegung und Befestigung im Fahrzeugkörper erleichtert.

​III. Bewältigung von drei traditionellen technischen Herausforderungen​
Diese Lösung greift direkt auf Branchenschmerzen ein und löst perfekt drei Kernprobleme, die traditionelle Hochspannungskabel lange geplagt haben:

1. ​Effektive Widerstandsfähigkeit gegen externe Kräfte und Feuchtigkeit: Durch eine innovative Schutzstruktur, die intelligente Selbstheilung (Schaumkleber) und physische Wasserdichtigkeit (Wassersperrenstreifen) integriert, wird der passive Schutzansatz traditioneller Kabel fundamental transformiert, um interne Komponenten aktiv zu schützen.
2. ​Beseitigung von internem Kernschaden: Die Fixierungsstruktur mit ineinandergreifenden Zahnblöcken und Füllpartikeln integriert die vier losen Kerne zu einer soliden, stabilen Einheit, verhindert internen Verschleiß durch Vibration und Kompression und verlängert somit die Lebensdauer.
3. ​Überlegene elektromagnetische Störfestigkeit: Die Doppelschirmkombination aus dem spiralförmig geflochtenen Schild der Störschutzstruktur und den eingebauten Abschirmkrage der Kerne liefert eine viel bessere Leistung als traditionelles Einzelschirmen, passt sich der extrem komplexen Signalamgebung im Fahrzeug an und gewährleistet Übertragungsqualität.

​IV. Fazit​
Diese Hochspannungskabellösung erreicht drei wichtige Durchbrüche in Bezug auf Schutzfähigkeit, strukturelle Stabilität und Störfestigkeit durch systematische strukturelle Innovation. Es ist eine umfassende Lösung, die auf die Anforderungen an die Hochspannungsplattformen zukünftiger Elektrofahrzeuge zugeschnitten ist. Ihre Anwendung wird die Fahrzeugsicherheit, -zuverlässigkeit und -leistung erheblich steigern und eine solide Grundlage für die kontinuierliche Entwicklung von Elektrofahrzeugen bieten.