Hoogspanningsconnectoroverzicht
Hoogspanningsconnectoren, ook bekend als hoogspanningsconnectoren, zijn een type autoconnector. Ze verwijzen over het algemeen naar connectoren met een bedrijfsspanning boven 60V en zijn voornamelijk verantwoordelijk voor het verzenden van grote stromen.
Hoogspanningsconnectoren worden voornamelijk gebruikt in hoogspannings- en hoogstroomcircuits van elektrische voertuigen. Ze werken met draden om de energie van de batterij te transporteren door verschillende elektrische circuits naar verschillende componenten in het voertuigsysteem, zoals batterijpakketten, motorcontrollers en DCDC -converters. Hoogspanningscomponenten zoals converters en opladers.
Momenteel zijn er drie hoofdstandaardsystemen voor hoogspanningsconnectoren, namelijk LV standaard plug-in, USCAR-standaard plug-in en Japanse standaard plug-in. Onder deze drie plug-ins heeft LV momenteel de grootste circulatie op de binnenlandse markt en de meest volledige procesnormen.
Hoogspanningsconnector -assemblageprocesdiagram
Basisstructuur van hoogspanningsconnector
Hoogspanningsconnectoren zijn voornamelijk samengesteld uit vier basisstructuren, namelijk contactoren, isolatoren, plastic schelpen en accessoires.
(1) Contacten: kernonderdelen die elektrische verbindingen voltooien, namelijk mannelijke en vrouwelijke terminals, riet, enz.;
(2) isolator: ondersteunt de contacten en zorgt voor de isolatie tussen de contacten, dat wil zeggen de binnenste plastic schaal;
(3) Plastic schaal: de schaal van de connector zorgt voor de uitlijning van de connector en beschermt de gehele connector, dat wil zeggen de buitenste plastic schaal;
(4) Accessoires: inclusief structurele accessoires en installatie -accessoires, namelijk het positioneren van pennen, geleidepinnen, verbindingsringen, afdichtringen, roterende hendels, vergrendelingsstructuren, enz.
Hoogspanningsconnector explodeerde weergave
Classificatie van hoogspanningsconnectoren
Hoge spanningsconnectoren kunnen op een aantal manieren worden onderscheiden. Of de connector een afschermingsfunctie heeft, het aantal connectorpennen, enz. Kan allemaal worden gebruikt om de connectorclassificatie te definiëren.
1.Of er of niet afscherming is of niet
Hoogspanningsconnectoren zijn verdeeld in niet-afgeschermde connectoren en afgeschermde connectoren volgens of ze afschermingsfuncties hebben.
Niet -afgeschermde connectoren hebben een relatief eenvoudige structuur, geen afschermingsfunctie en relatief lage kosten. Gebruikt op locaties die geen afscherming vereisen, zoals elektrische apparaten die worden bedekt door metalen kisten zoals oplaadcircuits, interieurs van de batterij en bedieningsinterieur.
Voorbeelden van connectoren zonder afschermingslaag en geen hoogspanningsvergrendelingsontwerp
Afgeschermde connectoren hebben complexe structuren, afschermingsvereisten en relatief hoge kosten. Het is geschikt voor plaatsen waar de afschermingsfunctie vereist is, zoals waar de buitenkant van elektrische apparaten is aangesloten op kabelbanen met hoogspanning.
Connector met SHIELD EN HVIL Design Voorbeeld
2. Aantal pluggen
Hoogspanningsconnectoren zijn verdeeld volgens het aantal verbindingspoorten (PIN). Momenteel zijn de meest gebruikte 1P -connector, 2P -connector en 3P -connector.
De 1P -connector heeft een relatief eenvoudige structuur en lage kosten. Het voldoet aan de afschermings- en waterdichtingsvereisten van hoogspanningssystemen, maar het assemblageproces is enigszins ingewikkeld en de bewerkbaarheid is slecht. Over het algemeen gebruikt in batterijpakketten en motoren.
2P- en 3P -connectoren hebben complexe structuren en relatief hoge kosten. Het voldoet aan de afschermings- en waterdichtingsvereisten van hoogspanningssystemen en heeft een goede onderhoudbaarheid. Over het algemeen gebruikt voor DC-ingang en uitvoer, zoals op hoogspanningsbatterijpakketten, controller-terminals, lader DC-uitgangsaansluitingen, enz.
1P/2P/3P Hoogspanningsconnector Voorbeeld
Algemene vereisten voor hoogspanningsconnectoren
Hoogspanningsconnectoren moeten voldoen aan de vereisten die zijn gespecificeerd door SAE J1742 en de volgende technische vereisten hebben:
Technische vereisten gespecificeerd door SAE J1742
Ontwerpelementen van hoogspanningsconnectoren
De vereisten voor hoogspanningsconnectoren in hoogspanningssystemen omvatten maar zijn niet beperkt tot: hoogspanning en hoge stroomprestaties; de noodzaak om hogere beschermingsniveaus te kunnen bereiken onder verschillende werkomstandigheden (zoals hoge temperatuur, trillingen, botsingsimpact, stofdicht en waterdicht, enz.); Installeerbaarheid hebben; goede elektromagnetische afschermingsprestaties hebben; De kosten moeten zo laag mogelijk en duurzaam zijn.
Volgens de bovenstaande kenmerken en vereisten die hoogspanningsconnectoren zouden moeten hebben, moeten aan het begin van het ontwerp van hoogspanningsconnectoren de volgende ontwerpelementen in overweging worden genomen en worden gerichte ontwerp en testverificatie uitgevoerd.
Vergelijkingslijst van ontwerpelementen, overeenkomstige prestaties en verificatietests van hoogspanningsconnectoren
Faalanalyse en overeenkomstige maatregelen van hoogspanningsconnectoren
Om de betrouwbaarheid van het connectorontwerp te verbeteren, moet de faalmodus eerst worden geanalyseerd, zodat overeenkomstig preventief ontwerpwerkzaamheden kunnen worden uitgevoerd.
Connectoren hebben meestal drie hoofdfoutmodi: slecht contact, slechte isolatie en losse fixatie.
(1) Voor slecht contact kunnen indicatoren zoals statische contactweerstand, dynamische contactweerstand, scheidingskracht van enkele gat, verbindingspunten en trillingsweerstand van componenten worden gebruikt om te oordelen;
(2) Voor slechte isolatie kunnen de isolatieweerstand van de isolator, de tijdafbraaksnelheid van de isolator, de groottindicatoren van de isolator, contacten en andere onderdelen worden gedetecteerd om te oordelen;
(3) Voor de betrouwbaarheid van het vaste en losgemaakte type, de assemblagetolerantie, het uithoudingsvermogen, kunnen de behoudkracht van de pincode verbinden, Pin Insertion Force, retentiekracht onder omgevingsstressomstandigheden en andere indicatoren van de terminal en connector worden getest om te beoordelen.
Na het analyseren van de belangrijkste foutmodi en faalvormen van de connector, kunnen de volgende maatregelen worden genomen om de betrouwbaarheid van het connectorontwerp te verbeteren:
(1) Selecteer de juiste connector.
De selectie van connectoren moet niet alleen rekening houden met het type en het aantal verbonden circuits, maar ook de samenstelling van de apparatuur vergemakkelijken. Circulaire connectoren worden bijvoorbeeld minder beïnvloed door klimaat- en mechanische factoren dan rechthoekige connectoren, hebben minder mechanische slijtage en zijn betrouwbaar verbonden met de draaduiteinden, dus cirkelvormige connectoren moeten zoveel mogelijk worden geselecteerd.
(2) Hoe groter het aantal contacten in een connector, hoe lager de betrouwbaarheid van het systeem. Probeer dus, als ruimte en gewicht het toelaten, een connector te kiezen met een kleiner aantal contacten.
(3) Bij het selecteren van een connector moeten de werkomstandigheden van de apparatuur worden overwogen.
Dit komt omdat de totale belastingsstroom en maximale bedrijfsstroom van de connector vaak worden bepaald op basis van de warmte die is toegestaan bij het werken onder de hoogste temperatuuromstandigheden van de omgeving. Om de werktemperatuur van de connector te verlagen, moeten de warmtedissipatieomstandigheden van de connector volledig worden overwogen. Contacten verder van het midden van de connector kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt om de voeding te verbinden, wat bevorderlijker is voor warmtedissipatie.
(4) Waterdichte en anti-corrosie.
Wanneer de connector in een omgeving werkt met corrosieve gassen en vloeistoffen, moet om de aandacht te worden besteed aan de mogelijkheid om hem horizontaal vanaf de zijkant te installeren tijdens de installatie. Wanneer de omstandigheden verticale installatie vereisen, moet vloeistof worden verhinderd om in de connector langs de kabels te stromen. Gebruik over het algemeen waterdichte connectoren.
Belangrijke punten in het ontwerp van hoogspanningsconnectorcontacten
Contactverbindingstechnologie onderzoekt voornamelijk het contactgebied en de contactkracht, inclusief de contactverbinding tussen terminals en draden, en de contactverbinding tussen terminals.
De betrouwbaarheid van contacten is een belangrijke factor bij het bepalen van de betrouwbaarheid van het systeem en is ook een belangrijk onderdeel van de gehele hoogspanningskabeleringsassemblage. Vanwege de harde werkomgeving van sommige terminals, draden en connectoren, is het verband tussen terminals en draden en de verbinding tussen terminals en terminals vatbaar voor verschillende fouten, zoals corrosie, veroudering en losraken als gevolg van trillingen.
Aangezien de storingen van elektrische kabelboom veroorzaakt door schade, losheid, afval en het falen van contacten goed zijn voor meer dan 50% van de fouten in het gehele elektrische systeem, moet volledige aandacht worden besteed aan het betrouwbaarheidsontwerp van de contacten in het betrouwbaarheidsontwerp van het hoogspannings elektrische systeem van het voertuig.
1. Contactverbinding tussen terminal en draad
Het verband tussen terminals en draden verwijst naar de verbinding tussen de twee via een krimpproces of een ultrasoon lasproces. Momenteel worden het krimpende proces en het ultrasone lasproces vaak gebruikt in hoogspanningsdraadharnassen, elk met zijn eigen voor- en nadelen.
(1) krimpproces
Het principe van het krimpproces is om externe kracht te gebruiken om de geleiderdraad eenvoudigweg in het gekrimelde deel van de terminal fysiek te persen. De hoogte, breedte, dwarsdoorsnede en trekkracht van terminale krimpen zijn de kerninhoud van terminale krimpkwaliteit, die de kwaliteit van het krimpen bepalen.
Er moet echter worden opgemerkt dat de microstructuur van een fijn verwerkt vast oppervlak altijd ruw en ongelijk is. Nadat de terminals en draden zijn gekrompen, is dit niet het contact van het gehele contactoppervlak, maar het contact van sommige punten verspreid op het contactoppervlak. , het werkelijke contactoppervlak moet kleiner zijn dan het theoretische contactoppervlak, wat ook de reden is waarom de contactweerstand van het krimpproces hoog is.
Mechanische krimpen wordt sterk beïnvloed door het krimpproces, zoals druk, krimpende hoogte, enz. Productiecontrole moet worden uitgevoerd door middel van middelen zoals krimpende hoogte en profielanalyse/metallografische analyse. Daarom is de krimpende consistentie van het krimpproces gemiddeld en is de gereedschapslijtage de impact groot en is de betrouwbaarheid gemiddeld.
Het krimpproces van mechanische krimpen is volwassen en heeft een breed scala aan praktische toepassingen. Het is een traditioneel proces. Bijna alle grote leveranciers hebben met behulp van dit proces met draadharnasproducten.
Terminal- en draadcontactprofielen met behulp van krimpproces
（2) ultrasoon lasproces
Ultrasone lassen maakt gebruik van hoogfrequente trillingsgolven om over te dragen naar de oppervlakken van twee te lassen objecten. Onder druk wrijven de oppervlakken van de twee objecten tegen elkaar om fusie te vormen tussen de moleculaire lagen.
Ultrasone lassen maakt gebruik van een ultrasone generator om 50/60 Hz -stroom om te zetten in 15, 20, 30 of 40 kHz elektrische energie. De geconverteerde hoogfrequente elektrische energie wordt opnieuw omgezet in mechanische beweging van dezelfde frequentie door de transducer en vervolgens wordt de mechanische beweging overgedragen naar de laskop door een set hoornapparaten die de amplitude kunnen veranderen. De laskop verzendt de ontvangen vibratie -energie naar het gewricht van het te lassen werkstuk. In dit gebied wordt de vibratie -energie omgezet in warmte -energie door wrijving en smelt het metaal.
In termen van prestaties heeft het ultrasone lasproces lange tijd kleine contactweerstand en lage overstroomverwarming; In termen van veiligheid is het betrouwbaar en niet gemakkelijk te los te maken en af te vallen onder trillingen op lange termijn; Het kan worden gebruikt voor het lassen tussen verschillende materialen; Het wordt vervolgens beïnvloed door oppervlakte -oxidatie of coating; De laskwaliteit kan worden beoordeeld door de relevante golfvormen van het krimpproces te controleren.
Hoewel de apparatuurkosten van het ultrasone lasproces relatief hoog zijn en de te lassen metalen delen niet te dik kunnen zijn (meestal ≤5 mm), is ultrasoon lassen een mechanisch proces en geen stroomstromen tijdens het gehele lasproces, dus er zijn geen problemen met warmtegeleiding en weerstand zijn de toekomstige trends van hooggeparte trends van hooggeparkende harness lassen.
Terminals en geleiders met ultrasoon lassen en hun contactdoorsneden
Ongeacht het krimpproces of het ultrasone lasproces, nadat de terminal is aangesloten op de draad, moet de pull-off kracht aan de standaardvereisten voldoen. Nadat de draad is aangesloten op de connector, mag de pull-off kracht niet minder zijn dan de minimale pull-off kracht.
Posttijd: december-06-2023