Prezentare generală a conectorului de înaltă tensiune
Conectorii de înaltă tensiune, cunoscuți și ca conectori de înaltă tensiune, sunt un tip de conector auto.În general, se referă la conectori cu o tensiune de funcționare peste 60V și sunt în principal responsabili pentru transmiterea curenților mari.
Conectorii de înaltă tensiune sunt utilizați în principal în circuitele de înaltă tensiune și curent ridicat ale vehiculelor electrice.Acestea funcționează cu fire pentru a transporta energia pachetului de baterii prin diferite circuite electrice către diferite componente din sistemul vehiculului, cum ar fi baterii, controlere de motor și convertoare DCDC.componente de înaltă tensiune, cum ar fi convertoare și încărcătoare.
În prezent, există trei sisteme standard principale pentru conectorii de înaltă tensiune, și anume plug-in standard LV, plug-in standard USCAR și plug-in standard japonez.Dintre aceste trei plug-in-uri, LV are în prezent cea mai mare circulație pe piața internă și cele mai complete standarde de proces.
Diagrama procesului de asamblare a conectorului de înaltă tensiune
Structura de bază a conectorului de înaltă tensiune
Conectorii de înaltă tensiune sunt alcătuiți în principal din patru structuri de bază, și anume contactori, izolatori, carcase de plastic și accesorii.
(1) Contacte: piese de bază care completează conexiunile electrice, și anume bornele tată și femela, lamelă etc.;
(2) Izolator: susține contactele și asigură izolarea între contacte, adică carcasa interioară din plastic;
(3) Carcasa din plastic: Carcasa conectorului asigură alinierea conectorului și protejează întregul conector, adică carcasa exterioară din plastic;
(4) Accesorii: inclusiv accesorii structurale și accesorii de instalare, și anume știfturi de poziționare, știfturi de ghidare, inele de legătură, inele de etanșare, pârghii rotative, structuri de blocare etc.
Vedere explodata conector de înaltă tensiune
Clasificarea conectorilor de înaltă tensiune
Conectorii de înaltă tensiune pot fi distinși în mai multe moduri.Indiferent dacă conectorul are o funcție de ecranare, numărul de pini ai conectorului etc. poate fi utilizat pentru a defini clasificarea conectorului.
1.Indiferent dacă există sau nu ecranare
Conectorii de înaltă tensiune sunt împărțiți în conectori neecranați și conectori ecranați, în funcție de dacă au funcții de ecranare.
Conectorii neecranați au o structură relativ simplă, fără funcție de ecranare și un cost relativ scăzut.Folosit în locații care nu necesită ecranare, cum ar fi aparatele electrice acoperite cu carcase metalice, cum ar fi circuitele de încărcare, interioarele pachetului de baterii și interioarele de control.
Exemple de conectori fără strat de ecranare și fără design de interblocare de înaltă tensiune
Conectorii ecranați au structuri complexe, cerințe de ecranare și costuri relativ mari.Este potrivit pentru locurile în care este necesară funcția de ecranare, cum ar fi acolo unde exteriorul aparatelor electrice este conectat la cablaje de înaltă tensiune.
Conector cu ecran și proiectare HVIL Exemplu
2. Numărul de prize
Conectorii de înaltă tensiune sunt împărțiți în funcție de numărul de porturi de conectare (PIN).În prezent, cele mai frecvent utilizate sunt conectorul 1P, conectorul 2P și conectorul 3P.
Conectorul 1P are o structură relativ simplă și un cost redus.Îndeplinește cerințele de ecranare și hidroizolație ale sistemelor de înaltă tensiune, dar procesul de asamblare este ușor complicat și operabilitatea de reprelucrare este slabă.Utilizat în general în baterii și motoare.
Conectorii 2P și 3P au structuri complexe și costuri relativ mari.Îndeplinește cerințele de ecranare și impermeabilizare ale sistemelor de înaltă tensiune și are o întreținere bună.Folosit în general pentru intrare și ieșire DC, cum ar fi bateriile de înaltă tensiune, bornele controlerului, bornele de ieșire DC ale încărcătorului etc.
Exemplu de conector de înaltă tensiune 1P/2P/3P
Cerințe generale pentru conectorii de înaltă tensiune
Conectorii de înaltă tensiune trebuie să respecte cerințele specificate de SAE J1742 și să aibă următoarele cerințe tehnice:
Cerințe tehnice specificate de SAE J1742
Elemente de proiectare ale conectorilor de înaltă tensiune
Cerințele pentru conectorii de înaltă tensiune din sistemele de înaltă tensiune includ, dar nu se limitează la: performanță de înaltă tensiune și curent ridicat;necesitatea de a putea atinge niveluri mai ridicate de protecție în diferite condiții de lucru (cum ar fi temperatură ridicată, vibrații, impact de coliziune, rezistent la praf și la apă etc.);Au instalabilitate;au performanțe bune de ecranare electromagnetică;costul ar trebui să fie cât mai mic posibil și durabil.
În conformitate cu caracteristicile și cerințele de mai sus pe care trebuie să le aibă conectorii de înaltă tensiune, la începutul proiectării conectorilor de înaltă tensiune, trebuie luate în considerare următoarele elemente de proiectare și se efectuează proiectarea și verificarea de testare.
Lista comparativă a elementelor de proiectare, performanța corespunzătoare și testele de verificare ale conectorilor de înaltă tensiune
Analiza defecțiunilor și măsurile corespunzătoare ale conectorilor de înaltă tensiune
Pentru a îmbunătăți fiabilitatea proiectării conectorului, modul de defecțiune al acestuia ar trebui mai întâi analizat, astfel încât să se poată face lucrările de proiectare preventive corespunzătoare.
Conectorii au de obicei trei moduri principale de defecțiune: contact slab, izolație slabă și fixare slabă.
(1) Pentru un contact slab, indicatorii cum ar fi rezistența de contact statică, rezistența de contact dinamică, forța de separare a unei singure găuri, punctele de conectare și rezistența la vibrații a componentelor pot fi utilizate pentru a judeca;
(2) Pentru o izolație slabă, rezistența de izolație a izolatorului, rata de degradare în timp a izolatorului, indicatorii de dimensiune a izolatorului, contactele și alte părți pot fi detectate pentru a judeca;
(3) Pentru fiabilitatea tipului fix și detașat, toleranța de asamblare, momentul de rezistență, forța de reținere a știftului de conectare, forța de introducere a știftului de conectare, forța de reținere în condiții de stres de mediu și alți indicatori ai terminalului și conectorului pot fi testați pentru a judeca.
După analizarea principalelor moduri de defecțiune și a formelor de defecțiune ale conectorului, pot fi luate următoarele măsuri pentru a îmbunătăți fiabilitatea designului conectorului:
(1) Selectați conectorul corespunzător.
Selectarea conectorilor nu trebuie să ia în considerare doar tipul și numărul de circuite conectate, ci și să faciliteze compoziția echipamentului.De exemplu, conectorii circulari sunt mai puțin afectați de factorii climatici și mecanici decât conectorii dreptunghiulari, au mai puțină uzură mecanică și sunt conectați în mod fiabil la capetele firelor, astfel încât conectorii circulari trebuie selectați cât mai mult posibil.
(2) Cu cât numărul de contacte dintr-un conector este mai mare, cu atât este mai scăzută fiabilitatea sistemului.Prin urmare, dacă spațiul și greutatea permit, încercați să alegeți un conector cu un număr mai mic de contacte.
(3) Atunci când alegeți un conector, trebuie luate în considerare condițiile de lucru ale echipamentului.
Acest lucru se datorează faptului că curentul total de sarcină și curentul maxim de funcționare al conectorului sunt adesea determinate pe baza căldurii permise atunci când funcționează în condițiile cele mai ridicate de temperatură ale mediului înconjurător.Pentru a reduce temperatura de lucru a conectorului, condițiile de disipare a căldurii ale conectorului trebuie luate în considerare pe deplin.De exemplu, contactele mai îndepărtate de centrul conectorului pot fi folosite pentru a conecta sursa de alimentare, ceea ce este mai propice pentru disiparea căldurii.
(4) Impermeabil și anticoroziv.
Când conectorul funcționează într-un mediu cu gaze și lichide corozive, pentru a preveni coroziunea, trebuie acordată atenție posibilității de a-l instala orizontal din lateral în timpul instalării.Când condițiile necesită instalarea verticală, lichidul trebuie împiedicat să curgă în conector de-a lungul cablurilor.Utilizați în general conectori impermeabili.
Puncte cheie în proiectarea contactelor conectorilor de înaltă tensiune
Tehnologia de conectare a contactelor examinează în principal zona de contact și forța de contact, inclusiv conexiunea de contact dintre terminale și fire și conexiunea de contact dintre terminale.
Fiabilitatea contactelor este un factor important în determinarea fiabilității sistemului și este, de asemenea, o parte importantă a întregului ansamblu cablaj de înaltă tensiune..Datorită mediului de lucru dur al unor terminale, fire și conectori, conexiunea dintre terminale și fire și conexiunea dintre terminale și terminale sunt predispuse la diferite defecțiuni, cum ar fi coroziunea, îmbătrânirea și slăbirea din cauza vibrațiilor.
Deoarece defecțiunile cablajului electric cauzate de deteriorarea, slăbirea, căderea și defecțiunea contactelor reprezintă mai mult de 50% din defecțiunile întregului sistem electric, trebuie acordată o atenție deplină designului de fiabilitate a contactelor în proiectarea de fiabilitate a sistemului. sistemul electric de înaltă tensiune al vehiculului.
1. Conexiune de contact între terminal și fir
Conexiunea dintre terminale și fire se referă la conexiunea dintre cele două printr-un proces de sertizare sau un proces de sudare cu ultrasunete.În prezent, procesul de sertizare și procesul de sudare cu ultrasunete sunt utilizate în mod obișnuit în cablajele de sârmă de înaltă tensiune, fiecare având propriile sale avantaje și dezavantaje.
(1) Procesul de sertizare
Principiul procesului de sertizare este de a folosi forța externă pentru a strânge pur și simplu fizic firul conductor în partea sertizată a terminalului.Înălțimea, lățimea, starea secțiunii transversale și forța de tragere a sertării terminalelor sunt conținutul de bază al calității sertării terminalelor, care determină calitatea sertării.
Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că microstructura oricărei suprafețe solide prelucrate fin este întotdeauna aspră și neuniformă.După ce bornele și firele sunt sertizate, nu este contactul întregii suprafețe de contact, ci contactul unor puncte împrăștiate pe suprafața de contact., suprafața de contact reală trebuie să fie mai mică decât suprafața de contact teoretică, ceea ce este și motivul pentru care rezistența de contact a procesului de sertizare este mare.
Sertizarea mecanică este foarte afectată de procesul de sertizare, cum ar fi presiunea, înălțimea de sertizare etc. Controlul producției trebuie efectuat prin mijloace precum înălțimea de sertizare și analiza profilului/analiza metalografică.Prin urmare, consistența de sertizare a procesului de sertizare este medie, iar uzura sculei este. Impactul este mare, iar fiabilitatea este medie.
Procesul de sertizare al sertării mecanice este matur și are o gamă largă de aplicații practice.Este un proces tradițional.Aproape toți furnizorii mari au produse cablaje folosind acest proces.
Profile de contact terminale și fire folosind procesul de sertizare
(2) Proces de sudare cu ultrasunete
Sudarea cu ultrasunete folosește unde de vibrație de înaltă frecvență pentru a transmite pe suprafețele a două obiecte care urmează să fie sudate.Sub presiune, suprafețele celor două obiecte se freacă una de cealaltă pentru a forma fuziunea între straturile moleculare.
Sudarea cu ultrasunete folosește un generator de ultrasunete pentru a converti curentul de 50/60 Hz în energie electrică de 15, 20, 30 sau 40 KHz.Energia electrică de înaltă frecvență convertită este convertită din nou în mișcare mecanică de aceeași frecvență prin traductor, iar apoi mișcarea mecanică este transmisă capului de sudare printr-un set de dispozitive de corn care pot modifica amplitudinea.Capul de sudare transmite energia de vibrație primită la îmbinarea piesei de sudat.În această zonă, energia de vibrație este transformată în energie termică prin frecare, topind metalul.
În ceea ce privește performanța, procesul de sudare cu ultrasunete are o rezistență mică de contact și o încălzire scăzută la supracurent pentru o lungă perioadă de timp;din punct de vedere al siguranței, este fiabil și nu este ușor de slăbit și de desprins sub vibrații pe termen lung;poate fi folosit pentru sudarea între diferite materiale;este afectat de oxidarea suprafeței sau de acoperire Next;calitatea sudurii poate fi apreciată prin monitorizarea formelor de undă relevante ale procesului de sertizare.
Deși costul echipamentului procesului de sudare cu ultrasunete este relativ mare, iar piesele metalice care trebuie sudate nu pot fi prea groase (în general ≤5 mm), sudarea cu ultrasunete este un proces mecanic și nu curge curent în timpul întregului proces de sudare, deci nu există Problemele de conducție a căldurii și rezistivitate sunt tendințele viitoare ale sudării cablajului de sârmă de înaltă tensiune.
Borne și conductori cu sudare cu ultrasunete și secțiunile lor transversale de contact
Indiferent de procesul de sertizare sau procesul de sudare cu ultrasunete, după ce terminalul este conectat la fir, forța sa de tragere trebuie să îndeplinească cerințele standard.După ce firul este conectat la conector, forța de tragere nu trebuie să fie mai mică decât forța de tragere minimă.
Ora postării: Dec-06-2023