Prezentare generală a conectorului de înaltă tensiune
Conectorii de înaltă tensiune, cunoscuți și sub denumirea de 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 responsabili în principal de transmiterea curenților mari.
Conectorii de înaltă tensiune sunt utilizați în principal în circuitele de înaltă tensiune și de înaltă curent al vehiculelor electrice. Aceștia lucrează cu fire pentru a transporta energia bateriei prin diferite circuite electrice la diverse componente din sistemul vehiculului, cum ar fi pachetele de baterii, controlerele de motor și convertoarele DCDC. Componente de înaltă tensiune, cum ar fi convertoare și încărcătoare.
În prezent, există trei sisteme principale standard pentru conectori de înaltă tensiune, și anume plug-in-ul standard LV, plug-in-ul standard USCAR și plug-in-ul standard japonez. Printre 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 compuse în principal din patru structuri de bază, și anume contactoare, izolatori, cochilii și accesorii din plastic.
(1) Contacte: piese de bază care completează conexiuni electrice, și anume terminale de sex masculin și feminin, trestii, etc.;
(2) izolator: suportă contactele și asigură izolarea dintre contacte, adică coaja din plastic interior;
(3) coajă de plastic: coaja conectorului asigură alinierea conectorului și protejează întregul conector, adică coaja de plastic exterioară;
)
Conector de înaltă tensiune Vizualizare explodată
Clasificarea conectorilor de înaltă tensiune
Conectorii de înaltă tensiune se pot distinge în mai multe moduri. Indiferent dacă conectorul are o funcție de ecranare, numărul de pini de conector etc. poate fi utilizat pentru a defini clasificarea conectorului.
1.Indiferent dacă există sau nu ecranare
Conectorii de înaltă tensiune sunt împărțiți în conectori nespuși și conectori protejați în funcție de faptul că au funcții de ecranare.
Conectorii nespuși au o structură relativ simplă, nu are o funcție de ecranare și un cost relativ redus. Utilizate în locații care nu necesită ecranare, cum ar fi aparatele electrice acoperite de carcase metalice, cum ar fi circuitele de încărcare, interioarele de baterii și interioarele de control.
Exemple de conectori fără strat de ecranare și fără design de blocare de înaltă tensiune
Conectorii protejați au structuri complexe, cerințe de protecție și costuri relativ mari. Este potrivit pentru locurile în care este necesară funcția de ecranare, cum ar fi în cazul în care exteriorul aparatelor electrice este conectat la cablajele de înaltă tensiune.
Conector cu Exemplu de design Shield și HVIL
2. Numărul de mufe
Conectorii de înaltă tensiune sunt împărțiți în funcție de numărul de porturi de conectare (PIN). În prezent, cele mai utilizate sunt conectorul 1P, conectorul 2p și conectorul 3p.
Conectorul 1P are o structură relativ simplă și costuri reduse. Acesta îndeplinește cerințele de ecranare și impermeabilizare ale sistemelor de înaltă tensiune, dar procesul de asamblare este ușor complicat, iar operabilitatea redactării este slabă. Utilizat în general în pachetele de baterii și motoarele.
Conectorii 2p și 3p au structuri complexe și costuri relativ mari. Acesta îndeplinește cerințele de ecranare și impermeabilizare ale sistemelor de înaltă tensiune și are o întreținere bună. Utilizat în general pentru intrarea și ieșirea DC, cum ar fi pe pachete de baterii de înaltă tensiune, terminale de control, terminale de ieșire a încărcătorului DC, etc.
Exemplu de conector de înaltă tensiune 1p/2p/3p
Cerințe generale pentru conectori de înaltă tensiune
Conectorii de înaltă tensiune ar trebui să respecte cerințele specificate de SAE J1742 și să aibă următoarele cerințe tehnice:
Cerințe tehnice specificate de SAE J1742
Elemente de proiectare a conectorilor de înaltă tensiune
Cerințele pentru conectorii de înaltă tensiune în sistemele de înaltă tensiune includ, dar nu se limitează la: tensiune înaltă și performanțe de curent ridicat; Nevoia de a putea atinge niveluri mai mari de protecție în diferite condiții de muncă (cum ar fi temperaturi ridicate, vibrații, impact de coliziune, rezistență la praf și impermeabil etc.); Au instalabilitate; au performanțe bune de ecranare electromagnetică; Costul ar trebui să fie cât mai scăzut și durabil.
Conform caracteristicilor și cerințelor de mai sus pe care ar trebui să le aibă conectorii de înaltă tensiune, la începutul proiectării conectorilor de înaltă tensiune, trebuie luate în considerare următoarele elemente de proiectare și sunt efectuate proiectarea și verificarea testelor.
Lista de comparație a elementelor de proiectare, testele de performanță și verificarea corespunzătoare ale conectorilor de înaltă tensiune
Analiza eșecului și măsurile corespunzătoare ale conectorilor de înaltă tensiune
Pentru a îmbunătăți fiabilitatea proiectării conectorului, modul său de eșec ar trebui să fie analizat mai întâi, astfel încât să se poată efectua lucrările de proiectare preventive corespunzătoare.
Conectorii au de obicei trei moduri principale de eșec: contact slab, izolare slabă și fixare liberă.
(1) Pentru un contact slab, indicatori precum rezistența statică a contactului, rezistența dinamică a contactului, 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 izolare slabă, rezistența la izolație a izolatorului, rata de degradare a timpului izolatorului, indicatorii de mărime ale izolatorului, contactele și alte părți pot fi detectați pentru a judeca;
(3) Pentru fiabilitatea tipului fix și detașat, toleranța la asamblare, momentul de rezistență, conectarea forței de retenție a pinului, conectarea forței de introducere a pinului, forța de retenție în condiții de stres de mediu și alți indicatori ai terminalului și conectorului pot fi testate pentru a judeca.
După analizarea principalelor moduri de eșec și formulare de eșec ale conectorului, pot fi luate următoarele măsuri pentru a îmbunătăți fiabilitatea proiectării conectorului:
(1) Selectați conectorul corespunzător.
Selecția de conectori nu ar trebui 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 factori climatici și mecanici decât conectorii dreptunghiulari, au o uzură mecanică mai mică și sunt conectați în mod fiabil la capetele sârmei, astfel încât conectorii circulari ar trebui să fie selectați pe cât posibil.
(2) Cu cât este mai mare numărul de contacte dintr -un conector, cu atât fiabilitatea sistemului este mai mică. Prin urmare, dacă spațiul și greutatea permit, încercați să alegeți un conector cu un număr mai mic de contacte.
(3) La selectarea unui conector, trebuie luate în considerare condițiile de muncă ale echipamentului.
Acest lucru se datorează faptului că curentul total de sarcină și curentul de funcționare maxim al conectorului sunt adesea determinate pe baza căldurii permise atunci când funcționează în cele mai înalte condiții de temperatură ale mediului înconjurător. Pentru a reduce temperatura de lucru a conectorului, condițiile de disipare a căldurii conectorului ar trebui să fie luate în considerare pe deplin. De exemplu, contactele mai departe de centrul conectorului pot fi utilizate pentru a conecta sursa de alimentare, care este mai favorabilă disipatării căldurii.
(4) rezistent la apă și anti-coroziune.
Atunci când conectorul funcționează într -un mediu cu gaze și lichide corozive, pentru a preveni coroziunea, ar trebui să se acorde atenție posibilității de a -l instala pe orizontală din lateral în timpul instalării. Când condițiile necesită o instalare verticală, lichidul trebuie împiedicat să curgă în conector de -a lungul cablurilor. Utilizați în general conectori impermeabili.
Puncte cheie în proiectarea contactelor conectorului de înaltă tensiune
Tehnologia de conectare de contact examinează în principal zona de contact și forța de contact, inclusiv conexiunea de contact între terminale și fire și conexiunea de contact între terminale.
Fiabilitatea contactelor este un factor important în determinarea fiabilității sistemului și este, de asemenea, o parte importantă a întregului asamblare a cablajului de înaltă tensiune. Datorită mediului dur de lucru al unor terminale, fire și conectori, conexiunea dintre terminale și fire și conexiunea dintre terminale și terminale sunt predispuse la diverse eșecuri, cum ar fi coroziunea, îmbătrânirea și slăbirea din cauza vibrațiilor.
Deoarece defecțiunile hamului de cablare electrică cauzate de deteriorarea, slăbiciunea, căderea și defecțiunea contactelor reprezintă mai mult de 50% din eșecurile din întregul sistem electric, ar trebui să se acorde o atenție completă proiectării fiabilității contactelor în proiectarea fiabilității sistemului electric de înaltă tensiune a vehiculului.
1. Conexiune de contact între terminal și sârmă
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 hamurile de sârmă de înaltă tensiune, fiecare având propriile 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 conductorului în partea sertizată a terminalului. Înălțimea, lățimea, starea în secțiune transversală și forța de tragere a sertizării terminale sunt conținutul de bază al calității de sertizare a terminalelor, care determină calitatea sertizării.
Cu toate acestea, trebuie menționat că microstructura oricărei suprafețe solide fin prelucrate este întotdeauna aspră și neuniformă. După ce terminalele 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, care este, de asemenea, motivul pentru care rezistența de contact a procesului de sertizare este ridicată.
Criminarea mecanică este foarte afectată de procesul de sertizare, cum ar fi presiunea, înălțimea de sertizare, etc. Controlul producției trebuie să fie 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 a sertizării mecanice este matur și are o gamă largă de aplicații practice. Este un proces tradițional. Aproape toți furnizorii mari au produse de cablu de sârmă folosind acest proces.
Profilele de contact cu terminale și sârmă folosind procesul de sertizare
（2) Procesul de sudare cu ultrasunete
Sudarea cu ultrasunete folosește unde de vibrații de înaltă frecvență pentru a transmite suprafețele a două obiecte care trebuie sudate. Sub presiune, suprafețele celor două obiecte se freacă unul de celălalt pentru a forma fuziunea între straturile moleculare.
Sudarea cu ultrasunete folosește un generator cu ultrasunete pentru a converti curentul de 50/60 Hz în energie electrică 15, 20, 30 sau 40 kHz. Energia electrică de înaltă frecvență convertită este transformată din nou în mișcare mecanică de aceeași frecvență prin traductor, iar apoi mișcarea mecanică este transmisă la capul de sudare printr-un set de dispozitive cu corn care pot schimba amplitudinea. Capul de sudare transmite energia de vibrație primită către articulația piesei de prelucrat pentru a fi sudată. 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 la contact și încălzire cu supracurent scăzut pentru o lungă perioadă de timp; În ceea ce privește siguranța, este fiabil și nu este ușor de slăbit și de căzut sub vibrații pe termen lung; Poate fi utilizat pentru sudare între diferite materiale; Este afectat de oxidarea sau acoperirea suprafeței în continuare; Calitatea de sudare poate fi evaluată prin monitorizarea formelor de undă relevante ale procesului de sertizare.
Deși costul echipamentului procesului de sudare cu ultrasunete este relativ ridicat, iar părțile metalice care urmează să fie sudate nu pot fi prea groase (în general ≤5mm), sudarea cu ultrasunete este un proces mecanic și nu există fluxuri de curent în timpul întregului proces de sudare, deci nu există probleme de conducere a căldurii și rezistență sunt tendințele viitoare ale vestiei de înaltă tensiune.
Terminale și dirijori cu sudură cu ultrasunete și secțiuni de contact ale acestora
Indiferent de procesul de sertizare sau de procesul de sudare cu ultrasunete, după ce terminalul este conectat la fir, forța sa de extragere trebuie să îndeplinească cerințele standard. După ce firul este conectat la conector, forța de extragere nu trebuie să fie mai mică decât forța minimă de extragere.
Timpul post: 06-2023 DEC