Pregled priključka visoke napetosti
Visokonapetostni konektorji, znani tudi kot visokonapetostni konektorji, so vrsta avtomobilskega konektorja. Na splošno se nanašajo na konektorje z delovno napetostjo nad 60V in so v glavnem odgovorni za prenos velikih tokov.
Visokonapetostni konektorji se uporabljajo predvsem v visokonapetostnih in visokotokalnih vezjih električnih vozil. Delujejo z žicami za prevoz energije baterijskega paketa skozi različne električne vezje do različnih komponent v sistemu vozil, kot so baterijski paketi, krmilniki motorja in DCDC pretvorniki. Visokonapetostne komponente, kot so pretvorniki in polnilci.
Trenutno obstajajo trije glavni standardni sistemi za visokonapetostne konektorje, in sicer LV Standard Plug-In, USCAR Standard Plug in japonski standardni vtičnik. Med temi tremi vtičniki ima LV trenutno največji naklada na domačem trgu in najbolj popolne procesne standarde.
Diagram procesa montaže visoke napetostne priključke
Osnovna struktura visokonapetostnega konektorja
Visokonapetostni konektorji so v glavnem sestavljeni iz štirih osnovnih struktur, in sicer kontaktorjev, izolatorjev, plastičnih lupin in dodatkov.
(1) Stiki: temeljni deli, ki dopolnjujejo električne povezave, in sicer moški in ženski terminali, trst itd.;
(2) Izolator: podpira stike in zagotavlja izolacijo med stiki, to je notranja plastična lupina;
(3) Plastična lupina: lupina konektorja zagotavlja poravnavo priključka in ščiti celoten konektor, to je zunanjo plastično lupino;
(4) Dodatki: vključno s konstrukcijskimi dodatki in dodatki za namestitev, in sicer zatiči za pozicioniranje, vodilnimi zatiči, povezovalnimi obroči, tesnilnimi obroči, vrtljivimi ročici, zaklepnimi konstrukcijami itd.
Visokonapetostni priključek eksplodiran pogled
Razvrstitev visokonapetostnih priključkov
Visokonapetostne priključke lahko ločimo na več načinov. Ali ima priključek zaščitno funkcijo, število priključnih zatičev itd., Je mogoče uporabiti za določitev klasifikacije konektorja.
1.Ali obstaja zaščita
Visokonapetostni konektorji so razdeljeni na nezanesljive konektorje in zaščitene konektorje glede na to, ali imajo zaščitne funkcije.
Nesmerni konektorji imajo razmeroma preprosto strukturo, brez zaščite in relativno nizke stroške. Uporablja se na lokacijah, ki ne potrebujejo zaščite, kot so električne naprave, pokriti s kovinskimi ohišji, kot so polnilni vezji, notranjost baterij in kontrolna notranjost.
Primeri priključkov brez zaščitne plasti in brez visokonapetostnih zaklepnih zasnov
Zaščitni priključki imajo zapletene strukture, zaščite in relativno visoke stroške. Primerno je za mesta, kjer je potrebna zaščita, na primer, kjer je zunanja stran električnih naprav povezana z visokonapetostnimi ožičnimi pasovi.
Priključek s primerom ščita in hvil
2. Število čepov
Visokonapetostni konektorji so razdeljeni glede na število priključnih vrat (PIN). Trenutno so najpogosteje uporabljeni priključek 1P, 2P priključek in 3P priključek.
1P konektor ima razmeroma preprosto strukturo in nizke stroške. Izpolnjuje zahteve za zaščito in hidroizolacijo visokonapetostnih sistemov, vendar je postopek montaže rahlo zapleten in operacija predelave je slaba. Na splošno se uporablja v baterijah in motorjih.
2p in 3p konektorja imata zapletene strukture in razmeroma visoke stroške. Izpolnjuje zahteve za zaščito in hidroizolacijo visokonapetostnih sistemov in ima dobro vzdrževanje. Na splošno se uporablja za vhod in izhod DC, na primer na visokonapetostni baterijski paketi, sponki krmilnikov, izhodni terminali DC polnilnika itd.
Primer 1P/2P/3P Priključek z visokonapetostnim priključkom
Splošne zahteve za visokonapetostne priključke
Visokonapetostni konektorji morajo biti v skladu z zahtevami, ki jih določi SAE J1742, in imeti naslednje tehnične zahteve:
Tehnične zahteve, ki jih določi SAE J1742
Oblikovalni elementi visokonapetostnih priključkov
Zahteve za visokonapetostne konektorje v visokonapetostnih sistemih vključujejo, vendar niso omejene na: visokonapetostno in visoko zmogljivost toka; potreba po doseganju višjih ravni zaščite v različnih delovnih pogojih (kot so visoka temperatura, vibracija, udarci trka, odporni proti prahu in vodoodporni itd.); Imajo vgradnjo; imajo dobro zmogljivost elektromagnetnega zaščite; Stroški morajo biti čim manj in trajni.
Glede na zgornje značilnosti in zahteve, ki bi jih morali imeti visokonapetostni konektorji, je treba na začetku zasnove visokonapetostnih priključkov upoštevati naslednje oblikovalske elemente in opraviti ciljno oblikovanje in preverjanje preskusa.
Primerjalni seznam oblikovalskih elementov, ustrezni preizkusi zmogljivosti in preverjanja visokonapetostnih priključkov
Analiza odpovedi in ustrezni ukrepi visokonapetostnih priključkov
Za izboljšanje zanesljivosti zasnove konektorjev je treba najprej analizirati njegov način odpovedi, tako da je mogoče opraviti ustrezno preventivno oblikovalsko delo.
Priključki imajo običajno tri glavne načine okvare: slab stik, slaba izolacija in ohlapna fiksacija.
(1) Za slab stik se lahko za presojo uporabijo kazalniki, kot so statična kontaktna odpornost, dinamična kontaktna odpornost, sila ločevanja z eno luknjo, priključne točke in vibracijska odpornost komponent;
(2) Za slabo izolacijo je mogoče za presojanje zaznati izolacijsko odpornost izolatorja, hitrost razgradnje časa izolatorja, kazalnike velikosti izolatorja, stikov in drugih delov;
(3) Za zanesljivost fiksnega in odpravljenega tipa je mogoče preskusiti toleranco, vzdržljivost, povezovanje zadrževalnih sil, povezovanje sil vstavitve zatiča, zadrževalne sile v okoljskih stresnih pogojih in drugih kazalnikov terminala in priključka.
Po analizi glavnih načinov odpovedi in obrazcev okvare priključka lahko sprejmemo naslednje ukrepe za izboljšanje zanesljivosti zasnove konektorja:
(1) Izberite ustrezen konektor.
Izbira priključkov ne bi smela upoštevati le vrste in števila povezanih vezij, ampak tudi olajšati sestavo opreme. Na primer, na krožni konektorji manj vplivajo podnebni in mehanski dejavniki kot pravokotni konektorji, imajo manj mehanske obrabe in so zanesljivo povezani z žičnimi konci, zato je treba čim bolj izbrati krožne konektorje.
(2) Večje kot je število stikov v priključku, nižja je zanesljivost sistema. Če torej prostor in teža dopuščata, poskusite izbrati priključek z manjšim številom stikov.
(3) Pri izbiri priključka je treba upoštevati delovne pogoje opreme.
To je zato, ker se skupni obremenitveni tok in največji delovni tok priključka pogosto določita na podlagi toplote, ki je dovoljena pri delu v najvišjih temperaturnih pogojih okoliškega okolja. Da bi zmanjšali delovno temperaturo priključka, je treba v celoti upoštevati pogoje disipacije toplote. Na primer, stike, ki so dlje od središča konektorja, lahko uporabite za povezovanje napajanja, ki je bolj ugodno za odvajanje toplote.
(4) Vodoodporna in protikorozija.
Kadar priključek deluje v okolju s korozivnimi plini in tekočinami, da se prepreči korozijo, je treba pozornost nameniti možnosti, da ga med namestitvijo namestite vodoravno s strani. Kadar pogoji zahtevajo navpično namestitev, je treba tekočino preprečiti, da bi se pretakala v priključek vzdolž vodnikov. Na splošno uporabljajte vodoodporni priključki.
Ključne točke pri oblikovanju visokonapetostnih stikov priključkov
Tehnologija kontaktne povezave pregleduje predvsem kontaktno območje in kontaktne sile, vključno s kontaktno povezavo med sponkami in žicami ter kontaktno povezavo med sponkami.
Zanesljivost stikov je pomemben dejavnik pri določanju zanesljivosti sistema in je tudi pomemben del celotnega sklopa kabelskih snopov z visoko napetostjo. Zaradi ostrega delovnega okolja nekaterih terminalov, žic in priključkov je povezava med terminali in žicami ter povezava med terminali in terminali nagnjena k različnim napakam, kot so korozija, staranje in popuščanje zaradi vibracije.
Ker okvare električnih ožičenja, ki jih povzročajo poškodbe, ohlapnost, padanje in okvara stikov, predstavljajo več kot 50% napak v celotnem električnem sistemu, je treba vso pozornost nameniti zasnovi zanesljivosti stikov pri zasnovi zanesljivosti visokonapetostnih električnih sistemov.
1. kontaktna povezava med terminalom in žico
Povezava med terminali in žicami se nanaša na povezavo med obema s postopkom stiskanja ali postopka ultrazvočnega varjenja. Trenutno se proces stiskanja in ultrazvočni postopek varjenja običajno uporabljata pri visokonapetostnih žičnih pasovih, vsak ima svoje prednosti in slabosti.
(1) postopek stiskanja
Načelo postopka stiskanja je uporaba zunanje sile za preprosto fizično stiskanje prevodniške žice v stisnjen del terminala. Višina, širina, stanje prereza in vlečna sila končnega stiskanja so temeljna vsebina kakovosti terminala, ki določajo kakovost stiskanja.
Vendar je treba opozoriti, da je mikrostruktura katere koli fino predelane trdne površine vedno groba in neenakomerna. Potem ko so sponki in žice stisnjeni, to ni stik celotne kontaktne površine, temveč stik nekaterih točk, raztresenih na kontaktni površini. , dejanska kontaktna površina mora biti manjša od teoretične kontaktne površine, kar je tudi razlog, da je kontaktna odpornost postopka stiskanja velika.
Na mehansko stiskanje močno vpliva postopek stiskanja, kot so tlak, višina stiska itd. Nadzor proizvodnje je treba izvesti s sredstvi, kot so višina stiskanja in analiza profila/metalografska analiza. Zato je konsistenca stiskanja procesa stiskanja povprečna, obraba orodja pa je vpliv velik, zanesljivost pa povprečna.
Postopek stiskanja mehanskega stiskanja je zrel in ima široko paleto praktičnih aplikacij. To je tradicionalni postopek. Skoraj vsi veliki dobavitelji imajo s tem postopkom izdelke za kabelske snope.
Profili stikov s terminalom in žico z uporabo postopka stiskanja
（2) postopek ultrazvočnega varjenja
Ultrazvočno varjenje uporablja visokofrekvenčne vibracijske valove za prenos na površine dveh predmetov, ki jih je treba variti. Pod pritiskom se površine obeh predmetov drgnejo drug proti drugemu, da tvorijo zlitje med molekularnimi plastmi.
Ultrazvočno varjenje uporablja ultrazvočni generator za pretvorbo 50/60 Hz toka v 15, 20, 30 ali 40 kHz električno energijo. Preoblikovana visokofrekvenčna električna energija se ponovno pretvori v mehansko gibanje iste frekvence skozi pretvornik, nato pa se mehansko gibanje prenaša na varilno glavo skozi niz rogovskih naprav, ki lahko spremenijo amplitudo. Glava varjenja prenaša prejete vibracijsko energijo v sklep obdelovanja, ki ga je treba variti. Na tem območju se vibracijska energija pretvori v toplotno energijo s trenjem, ki topi kovino.
Glede na uspešnost ima ultrazvočni postopek varjenja že dolgo majhno kontaktno odpornost in nizko pretirano ogrevanje; Glede na varnost je zanesljivo in ni enostavno zrahljati in odpadati pod dolgoročno vibracijo; Uporablja se lahko za varjenje med različnimi materiali; Nanj vpliva površinska oksidacija ali premaz; Kakovost varjenja je mogoče presoditi s spremljanjem ustreznih valovnih oblik postopka stiskanja.
Čeprav so stroški opreme ultrazvočnega procesa varjenja sorazmerno visoki in kovinskih delov, ki jih je treba variti, ne morejo biti preveč debeli (na splošno ≤5 mm), je ultrazvočno varjenje mehanski proces in v celotnem postopku varjenja ni nobenih tokov, zato ni nobenih vprašanj toplotne prevodnosti in uporov prihodnji trendi varjenja z visoko volilno žico.
Terminali in prevodniki z ultrazvočnim varjenjem in njihovimi kontaktnimi preseki
Ne glede na postopek stiskanja ali ultrazvočni postopek varjenja, potem ko je terminal povezan z žico, mora njegova izvlečna sila izpolnjevati standardne zahteve. Ko je žica povezana s priključkom, sila vleke ne sme biti manjša od minimalne sile.
Čas objave: dec-06-2023