Přehled vysokonapěťových konektorů
Vysokonapěťové konektory, známé také jako vysokonapěťové konektory, jsou typem automobilového konektoru.Obecně se týkají konektorů s provozním napětím nad 60 V a jsou zodpovědné hlavně za přenos velkých proudů.
Vysokonapěťové konektory se používají především ve vysokonapěťových a silnoproudých obvodech elektrických vozidel.Pracují s dráty, aby přenesly energii baterie přes různé elektrické obvody do různých součástí v systému vozidla, jako jsou baterie, ovladače motoru a DCDC měniče.vysokonapěťové komponenty, jako jsou měniče a nabíječky.
V současné době existují tři hlavní standardní systémy pro vysokonapěťové konektory, jmenovitě standardní zásuvný modul LV, standardní zásuvný modul USCAR a zásuvný japonský standardní zásuvný modul.Mezi těmito třemi plug-iny má LV v současné době největší oběh na domácím trhu a nejúplnější procesní standardy.
Schéma procesu montáže vysokonapěťového konektoru
Základní struktura vysokonapěťového konektoru
Vysokonapěťové konektory se skládají převážně ze čtyř základních struktur, a to stykačů, izolátorů, plastových plášťů a příslušenství.
(1) Kontakty: základní části, které dokončují elektrická spojení, jmenovitě zástrčkové a samičí svorky, jazýčky atd.;
(2) Izolátor: podporuje kontakty a zajišťuje izolaci mezi kontakty, tj. vnitřní plastový plášť;
(3) Plastové pouzdro: Pouzdro konektoru zajišťuje vyrovnání konektoru a chrání celý konektor, tj. vnější plastový obal;
(4) Příslušenství: včetně konstrukčního příslušenství a instalačního příslušenství, jmenovitě polohovací čepy, vodicí čepy, spojovací kroužky, těsnicí kroužky, otočné páky, zajišťovací konstrukce atd.
Pohled na rozložený vysokonapěťový konektor
Klasifikace vysokonapěťových konektorů
Vysokonapěťové konektory lze rozlišit mnoha způsoby.Klasifikace konektoru lze definovat podle toho, zda má konektor funkci stínění, počet kolíků konektoru atd.
1.Zda je či není stínění
Vysokonapěťové konektory se dělí na nestíněné konektory a stíněné konektory podle toho, zda mají stínící funkce.
Nestíněné konektory mají relativně jednoduchou strukturu, žádnou stínící funkci a relativně nízkou cenu.Používá se v místech, která nevyžadují stínění, jako jsou elektrické spotřebiče zakryté kovovými pouzdry, jako jsou nabíjecí obvody, vnitřky bateriových sad a vnitřky ovládacích prvků.
Příklady konektorů bez stínící vrstvy a bez provedení vysokonapěťového blokování
Stíněné konektory mají složitou strukturu, požadavky na stínění a relativně vysoké náklady.Je vhodný pro místa, kde je vyžadována funkce stínění, např. tam, kde je vnější strana elektrických spotřebičů připojena k vysokonapěťovým kabelovým svazkům.
Konektor se stíněním a provedením HVIL Příklad
2. Počet zástrček
Vysokonapěťové konektory se dělí podle počtu připojovacích portů (PIN).V současnosti se nejčastěji používají 1P konektor, 2P konektor a 3P konektor.
1P konektor má relativně jednoduchou strukturu a nízkou cenu.Splňuje požadavky na stínění a hydroizolaci vysokonapěťových systémů, ale proces montáže je mírně komplikovaný a provozuschopnost přepracování je špatná.Obecně se používá v bateriových sadách a motorech.
2P a 3P konektory mají složité struktury a relativně vysoké náklady.Splňuje požadavky na stínění a hydroizolaci vysokonapěťových systémů a má dobrou udržovatelnost.Obecně se používá pro stejnosměrný vstup a výstup, jako jsou vysokonapěťové baterie, svorky regulátoru, výstupní svorky DC nabíječky atd.
Příklad vysokonapěťového konektoru 1P/2P/3P
Všeobecné požadavky na vysokonapěťové konektory
Vysokonapěťové konektory by měly splňovat požadavky stanovené SAE J1742 a mít následující technické požadavky:
Technické požadavky specifikované SAE J1742
Konstrukční prvky vysokonapěťových konektorů
Požadavky na vysokonapěťové konektory ve vysokonapěťových systémech zahrnují, ale nejsou omezeny na: výkon vysokého napětí a vysokého proudu;potřeba být schopen dosáhnout vyšší úrovně ochrany za různých pracovních podmínek (jako je vysoká teplota, vibrace, náraz při nárazu, prachotěsnost a vodotěsnost atd.);Mít možnost instalace;mají dobrý výkon elektromagnetického stínění;náklady by měly být co nejnižší a trvalé.
Podle výše uvedených charakteristik a požadavků, které by vysokonapěťové konektory měly mít, je třeba na začátku návrhu vysokonapěťových konektorů vzít v úvahu následující konstrukční prvky a provést cílené ověření návrhu a zkoušky.
Srovnávací seznam konstrukčních prvků, odpovídající výkonové a ověřovací zkoušky vysokonapěťových konektorů
Analýza poruch a odpovídající měření vysokonapěťových konektorů
Aby se zlepšila spolehlivost návrhu konektoru, měl by být nejprve analyzován způsob jeho selhání, aby bylo možné provést odpovídající preventivní návrhové práce.
Konektory mají obvykle tři hlavní způsoby selhání: špatný kontakt, špatná izolace a uvolněná fixace.
(1) Při špatném kontaktu lze k posouzení použít indikátory, jako je statický kontaktní odpor, dynamický kontaktní odpor, oddělovací síla jednoho otvoru, spojovací body a odolnost součástí proti vibracím;
(2) Pro špatnou izolaci lze pro posouzení zjistit izolační odpor izolátoru, rychlost degradace izolátoru v čase, indikátory velikosti izolátoru, kontakty a další části;
(3) Pro spolehlivost pevného a odděleného typu lze pro posouzení otestovat montážní toleranci, moment výdrže, přídržnou sílu spojovacího kolíku, sílu vložení spojovacího kolíku, přídržnou sílu za podmínek vnějšího namáhání a další indikátory terminálu a konektoru.
Po analýze hlavních poruchových režimů a forem poruch konektoru lze provést následující opatření ke zlepšení spolehlivosti konstrukce konektoru:
(1) Vyberte příslušný konektor.
Výběr konektorů by měl zohledňovat nejen typ a počet připojených obvodů, ale také usnadnit skladbu zařízení.Například kruhové konektory jsou méně ovlivněny klimatickými a mechanickými faktory než obdélníkové konektory, mají menší mechanické opotřebení a jsou spolehlivě připojeny ke koncům vodičů, takže kruhové konektory by měly být voleny co nejvíce.
(2) Čím větší je počet kontaktů v konektoru, tím nižší je spolehlivost systému.Pokud to tedy prostor a hmotnost dovolí, zkuste zvolit konektor s menším počtem kontaktů.
(3) Při výběru konektoru je třeba vzít v úvahu pracovní podmínky zařízení.
Je to proto, že celkový zatěžovací proud a maximální provozní proud konektoru jsou často určeny na základě tepla povoleného při provozu za nejvyšších teplotních podmínek okolního prostředí.Aby se snížila pracovní teplota konektoru, měly by být plně zohledněny podmínky rozptylu tepla konektoru.Pro připojení napájecího zdroje lze například použít kontakty vzdálenější od středu konektoru, což více přispívá k odvodu tepla.
(4) Vodotěsné a antikorozní.
Pokud konektor pracuje v prostředí s korozivními plyny a kapalinami, je třeba z důvodu zabránění korozi věnovat pozornost možnosti instalace vodorovně ze strany při instalaci.Pokud podmínky vyžadují vertikální instalaci, mělo by být zabráněno protékání kapaliny do konektoru podél vodičů.Obecně používejte vodotěsné konektory.
Klíčové body v konstrukci vysokonapěťových konektorových kontaktů
Technologie kontaktního spojení zkoumá především kontaktní plochu a kontaktní sílu, včetně kontaktního spojení mezi svorkami a vodiči a kontaktní spojení mezi svorkami.
Spolehlivost kontaktů je důležitým faktorem při určování spolehlivosti systému a je také důležitou součástí celé sestavy vysokonapěťového kabelového svazku.Kvůli drsnému pracovnímu prostředí některých svorek, vodičů a konektorů je spojení mezi svorkami a vodiči a spojení mezi svorkami a svorkami náchylné k různým poruchám, jako je koroze, stárnutí a uvolnění v důsledku vibrací.
Vzhledem k tomu, že poruchy kabelového svazku způsobené poškozením, uvolněním, odpadnutím a poruchou kontaktů představují více než 50 % poruch v celém elektrickém systému, měla by být při návrhu spolehlivosti kontaktů věnována plná pozornost návrhu spolehlivosti kontaktů. vysokonapěťový elektrický systém vozidla.
1. Kontaktní spojení mezi svorkou a vodičem
Spojení mezi svorkami a dráty se týká spojení mezi těmito dvěma prostřednictvím procesu krimpování nebo procesu ultrazvukového svařování.V současné době se u vysokonapěťových kabelových svazků běžně používá proces krimpování a ultrazvukového svařování, z nichž každý má své výhody a nevýhody.
(1) Proces krimpování
Princip krimpovacího procesu spočívá ve využití vnější síly k jednoduchému fyzickému stlačení vodiče do krimpované části koncovky.Výška, šířka, stav příčného průřezu a tažná síla při zalisování koncovky jsou základními obsahy kvality zalisování koncovky, které určují kvalitu zalisování.
Je však třeba poznamenat, že mikrostruktura jakéhokoli jemně zpracovaného pevného povrchu je vždy drsná a nerovnoměrná.Po zalisování svorek a vodičů se nejedná o kontakt celé kontaktní plochy, ale o kontakt některých bodů rozptýlených na kontaktní ploše.skutečná kontaktní plocha musí být menší než teoretická kontaktní plocha, což je také důvodem, proč je kontaktní odpor krimpovacího procesu vysoký.
Mechanické krimpování je značně ovlivněno procesem krimpování, jako je tlak, výška krimpování atd. Řízení výroby je třeba provádět pomocí prostředků, jako je výška krimpování a analýza profilu/metalografická analýza.Proto je konzistence krimpování procesu krimpování průměrná a opotřebení nástroje je Náraz je velký a spolehlivost průměrná.
Proces mechanického krimpování je vyzrálý a má širokou škálu praktických aplikací.Je to tradiční proces.Téměř všichni velcí dodavatelé mají produkty kabelových svazků využívající tento proces.
Profily kontaktů svorek a drátů pomocí krimpovacího procesu
(2) Proces ultrazvukového svařování
Ultrazvukové svařování využívá vysokofrekvenční vibrační vlny k přenosu na povrchy dvou svařovaných předmětů.Pod tlakem se povrchy dvou objektů o sebe třou a vytvářejí fúzi mezi molekulárními vrstvami.
Ultrazvukové svařování využívá ultrazvukový generátor k přeměně proudu 50/60 Hz na elektrickou energii 15, 20, 30 nebo 40 kHz.Přeměněná vysokofrekvenční elektrická energie je opět přeměněna na mechanický pohyb stejné frekvence přes převodník a poté je mechanický pohyb přenášen do svařovací hlavy přes sadu hornových zařízení, která mohou měnit amplitudu.Svařovací hlava přenáší přijatou vibrační energii do spoje svařovaného obrobku.V této oblasti se vibrační energie přeměňuje na tepelnou energii třením a taví kov.
Z hlediska výkonu má proces ultrazvukového svařování malý kontaktní odpor a nízké nadproudové zahřívání po dlouhou dobu;z hlediska bezpečnosti je spolehlivý a nelze jej snadno uvolnit a spadnout při dlouhodobých vibracích;lze jej použít pro svařování mezi různými materiály;je ovlivněn povrchovou oxidací nebo povlakem Další;kvalitu svařování lze posuzovat sledováním příslušných průběhů procesu krimpování.
Ačkoli jsou náklady na zařízení procesu ultrazvukového svařování relativně vysoké a kovové části, které mají být svařovány, nemohou být příliš silné (obecně ≤5 mm), ultrazvukové svařování je mechanický proces a během celého procesu svařování neprotéká žádný proud, takže nedochází k Problematika vedení tepla a měrného odporu jsou budoucí trendy vysokonapěťového svařování kabelových svazků.
Svorky a vodiče s ultrazvukovým svařováním a jejich kontaktní průřezy
Bez ohledu na proces krimpování nebo procesu ultrazvukového svařování musí po připojení koncovky k drátu její tažná síla splňovat standardní požadavky.Po připojení vodiče ke konektoru by tažná síla neměla být menší než minimální tažná síla.
Čas odeslání: prosinec-06-2023