Pregled visokonapetostnega priključka
Visokonapetostni konektorji, znani tudi kot visokonapetostni konektorji, so vrsta avtomobilskih konektorjev.Na splošno se nanašajo na priključke z delovno napetostjo nad 60 V in so v glavnem odgovorni za prenos velikih tokov.
Visokonapetostni konektorji se uporabljajo predvsem v visokonapetostnih in visokotokovnih tokokrogih električnih vozil.Delajo z žicami za prenos energije paketa baterij prek različnih električnih tokokrogov do različnih komponent v sistemu vozila, kot so sklopi baterij, krmilniki motorjev in pretvorniki DCDC.visokonapetostne komponente, kot so pretvorniki in polnilniki.
Trenutno obstajajo trije glavni standardni sistemi za visokonapetostne konektorje, in sicer standardni vtičnik LV, standardni vtičnik USCAR in japonski standardni vtičnik.Med temi tremi vtičniki ima LV trenutno največji obtok na domačem trgu in najpopolnejše procesne standarde.
Shema postopka sestavljanja visokonapetostnega konektorja
Osnovna struktura visokonapetostnega konektorja
Visokonapetostni konektorji so v glavnem sestavljeni iz štirih osnovnih struktur, in sicer kontaktorjev, izolatorjev, plastičnih lupin in dodatkov.
(1) Stiki: jedrni deli, ki dopolnjujejo električne povezave, in sicer moški in ženski terminali, jezički itd.;
(2) Izolator: podpira kontakte in zagotavlja izolacijo med kontakti, to je notranja plastična lupina;
(3) Plastična lupina: lupina konektorja zagotavlja poravnavo konektorja in ščiti celoten konektor, to je zunanjo plastično lupino;
(4) Dodatki: vključno s strukturnimi dodatki in dodatki za namestitev, in sicer pozicionirni zatiči, vodilni zatiči, povezovalni obroči, tesnilni obroči, vrtljivi vzvodi, zaklepne strukture itd.
Visokonapetostni konektor eksplodiran pogled
Razvrstitev visokonapetostnih konektorjev
Visokonapetostne konektorje je mogoče razlikovati na več načinov.Za določitev klasifikacije priključka je mogoče uporabiti, ali ima konektor funkcijo oklopa, število nožic konektorja itd.
1.Ne glede na to, ali obstaja zaščita ali ne
Visokonapetostni konektorji so razdeljeni na neoklopljene konektorje in oklopljene konektorje glede na to, ali imajo oklopne funkcije.
Neoklopljeni konektorji imajo razmeroma preprosto zgradbo, nimajo oklopne funkcije in relativno nizko ceno.Uporablja se na lokacijah, ki ne zahtevajo zaščite, kot so električni aparati, prekriti s kovinskimi ohišji, kot so polnilna vezja, notranjost baterijskega paketa in notranjost nadzora.
Primeri konektorjev brez zaščitne plasti in brez visokonapetostne zapore
Oklopljeni konektorji imajo zapleteno strukturo, zahteve glede oklopa in razmeroma visoke stroške.Primeren je za kraje, kjer je potrebna zaščitna funkcija, na primer tam, kjer je zunanja stran električnih naprav povezana z visokonapetostnimi kabelskimi snopi.
Primer konektorja z oklopom in HVIL
2. Število vtičev
Visokonapetostne konektorje delimo glede na število priključnih vrat (PIN).Trenutno se najpogosteje uporabljajo 1P konektor, 2P konektor in 3P konektor.
1P konektor ima razmeroma preprosto strukturo in nizke stroške.Izpolnjuje zahteve glede zaščite in hidroizolacije visokonapetostnih sistemov, vendar je postopek montaže nekoliko zapleten in možnost predelave je slaba.Na splošno se uporablja v baterijskih paketih in motorjih.
2P in 3P priključki imajo zapleteno strukturo in relativno visoke stroške.Izpolnjuje zahteve glede zaščite in hidroizolacije visokonapetostnih sistemov in ima dobro vzdržljivost.Običajno se uporablja za vhod in izhod enosmernega toka, na primer na visokonapetostnih baterijskih vložkih, priključkih krmilnika, izhodnih priključkih polnilnika za enosmerni tok itd.
Primer visokonapetostnega konektorja 1P/2P/3P
Splošne zahteve za visokonapetostne konektorje
Visokonapetostni konektorji morajo izpolnjevati zahteve, ki jih določa SAE J1742, in imeti naslednje tehnične zahteve:
Tehnične zahteve določa SAE J1742
Oblikovni elementi visokonapetostnih konektorjev
Zahteve za visokonapetostne konektorje v visokonapetostnih sistemih vključujejo, vendar niso omejene na: zmogljivost visoke napetosti in visokega toka;potreba po doseganju višjih ravni zaščite v različnih delovnih pogojih (kot so visoka temperatura, vibracije, trčenje, odpornost na prah in vodo, itd.);Ima možnost namestitve;imajo dobro elektromagnetno zaščito;stroški naj bodo čim nižji in trajni.
V skladu z zgornjimi značilnostmi in zahtevami, ki naj bi jih imeli visokonapetostni konektorji, je treba na začetku projektiranja visokonapetostnih konektorjev upoštevati naslednje konstrukcijske elemente ter izvesti ciljno načrtovanje in preskusno preverjanje.
Primerjalni seznam konstrukcijskih elementov, ustrezne zmogljivosti in preskusi preverjanja visokonapetostnih konektorjev
Analiza okvar in ustrezni ukrepi visokonapetostnih konektorjev
Da bi izboljšali zanesljivost zasnove konektorja, je treba najprej analizirati način njegove okvare, da se lahko izvede ustrezno preventivno načrtovanje.
Konektorji imajo običajno tri glavne načine okvare: slab kontakt, slaba izolacija in ohlapna pritrditev.
(1) Za presojo slabega stika se lahko uporabijo indikatorji, kot so statična kontaktna upornost, dinamična kontaktna upornost, ločitvena sila ene luknje, priključne točke in odpornost komponent proti tresljajem;
(2) Za slabo izolacijo je mogoče zaznati izolacijsko upornost izolatorja, časovno stopnjo razgradnje izolatorja, kazalnike velikosti izolatorja, kontakte in druge dele za presojo;
(3) Za zanesljivost fiksnega in ločenega tipa je mogoče presoditi toleranco montaže, vzdržljivostni moment, zadrževalno silo povezovalnega zatiča, silo vstavljanja povezovalnega zatiča, zadrževalno silo pod okoljskimi obremenitvami in druge kazalnike terminala in konektorja.
Po analizi glavnih načinov okvare in oblik okvare konektorja je mogoče sprejeti naslednje ukrepe za izboljšanje zanesljivosti zasnove konektorja:
(1) Izberite ustrezen priključek.
Pri izbiri priključkov ne bi smeli upoštevati le vrste in števila priključenih vezij, temveč tudi olajšati sestavo opreme.Na primer, krožni konektorji so manj pod vplivom podnebja in mehanskih dejavnikov kot pravokotni konektorji, imajo manjšo mehansko obrabo in so zanesljivo povezani s koncem žice, zato je treba čim bolj izbrati krožne konektorje.
(2) Večje kot je število kontaktov v konektorju, manjša je zanesljivost sistema.Zato, če prostor in teža dopuščata, poskusite izbrati konektor z manjšim številom kontaktov.
(3) Pri izbiri konektorja je treba upoštevati delovne pogoje opreme.
To je zato, ker sta skupni tok obremenitve in največji obratovalni tok konektorja pogosto določena na podlagi dovoljene toplote pri delovanju v pogojih najvišje temperature okolja.Da bi zmanjšali delovno temperaturo konektorja, je treba v celoti upoštevati pogoje odvajanja toplote konektorja.Na primer, kontakte, ki so dlje od središča konektorja, lahko uporabite za priključitev napajalnika, kar je bolj ugodno za odvajanje toplote.
(4) Vodotesen in protikorozijski.
Kadar priključek deluje v okolju z jedkimi plini in tekočinami, je treba zaradi preprečevanja korozije paziti na možnost namestitve le-tega med namestitvijo vodoravno s strani.Kadar pogoji zahtevajo navpično namestitev, je treba preprečiti, da bi tekočina pritekla v konektor vzdolž vodnikov.Na splošno uporabljajte vodoodporne priključke.
Ključne točke pri načrtovanju visokonapetostnih konektorskih kontaktov
Tehnologija kontaktne povezave preučuje predvsem kontaktno površino in kontaktno silo, vključno s kontaktno povezavo med sponkami in žicami ter kontaktno povezavo med sponkami.
Zanesljivost kontaktov je pomemben dejavnik pri določanju zanesljivosti sistema in je tudi pomemben del celotnega sklopa visokonapetostnega kabelskega snopa.Zaradi težkega delovnega okolja nekaterih sponk, žic in konektorjev so povezave med sponkami in žicami ter povezave med sponkami in sponkami nagnjene k različnim okvaram, kot so korozija, staranje in zrahljanje zaradi vibracij.
Ker okvare električne napeljave, ki jih povzročajo poškodbe, ohlapnost, odpadanje in okvara kontaktov, predstavljajo več kot 50 % okvar v celotnem električnem sistemu, je treba vso pozornost nameniti načrtovanju zanesljivosti kontaktov pri načrtovanju zanesljivosti visokonapetostni električni sistem vozila.
1. Kontaktna povezava med terminalom in žico
Povezava med sponkami in žicami se nanaša na povezavo med obema s postopkom stiskanja ali ultrazvočnim varjenjem.Trenutno se postopek stiskanja in postopek ultrazvočnega varjenja pogosto uporabljata v visokonapetostnih žičnih snopih, vsak ima svoje prednosti in slabosti.
(1) Postopek stiskanja
Načelo postopka stiskanja je uporaba zunanje sile za preprosto fizično stiskanje prevodne žice v stisnjeni del sponke.Višina, širina, stanje prečnega prereza in vlečna sila stiskanja sponk so bistvene vsebine kakovosti stiskanja sponk, ki določajo kakovost stiskanja.
Vendar je treba upoštevati, da je mikrostruktura vsake fino obdelane trdne površine vedno hrapava in neenakomerna.Ko so sponke in žice stisnjene, ni stik celotne kontaktne površine, temveč stik nekaterih točk, razpršenih na kontaktni površini., mora biti dejanska kontaktna površina manjša od teoretične kontaktne površine, kar je tudi razlog, zakaj je kontaktni upor postopka stiskanja visok.
Na mehansko stiskanje močno vpliva postopek stiskanja, kot je tlak, višina stiskanja itd. Kontrolo proizvodnje je treba izvajati s sredstvi, kot sta višina stiskanja in analiza profila/metalografska analiza.Zato je doslednost stiskanja pri postopku stiskanja povprečna, obraba orodja pa Vpliv velik in zanesljivost povprečna.
Postopek mehanskega stiskanja je zrel in ima široko paleto praktičnih uporab.To je tradicionalen postopek.Skoraj vsi veliki dobavitelji imajo izdelke žičnih snopov, ki uporabljajo ta postopek.
Sponke in kontaktni profili žice s postopkom stiskanja
（2) Postopek ultrazvočnega varjenja
Ultrazvočno varjenje uporablja visokofrekvenčne vibracijske valove za prenos na površine dveh predmetov, ki ju je treba variti.Pod pritiskom se površini obeh predmetov drgneta druga ob drugo, da nastane zlitje med molekularnimi plastmi.
Ultrazvočno varjenje uporablja ultrazvočni generator za pretvorbo toka 50/60 Hz v električno energijo 15, 20, 30 ali 40 KHz.Pretvorjena visokofrekvenčna električna energija se prek pretvornika ponovno pretvori v mehansko gibanje iste frekvence, nato pa se mehansko gibanje prenese na varilno glavo prek niza naprav za hupe, ki lahko spreminjajo amplitudo.Varilna glava prenaša prejeto energijo nihanja na spoj obdelovanca, ki ga je treba variti.V tem območju se energija tresljajev s trenjem pretvori v toplotno energijo, ki tali kovino.
Kar zadeva učinkovitost, ima postopek ultrazvočnega varjenja majhen kontaktni upor in dolgotrajno nizko prekomerno ogrevanje;z vidika varnosti je zanesljiv in ga ni enostavno zrahljati in odpasti pod dolgotrajnimi vibracijami;lahko se uporablja za varjenje med različnimi materiali;nanj vpliva površinska oksidacija ali prevleka Next;kakovost varjenja je mogoče oceniti s spremljanjem ustreznih valovnih oblik postopka stiskanja.
Čeprav so stroški opreme za postopek ultrazvočnega varjenja razmeroma visoki in kovinski deli, ki jih je treba zvariti, ne smejo biti predebeli (običajno ≤5 mm), je ultrazvočno varjenje mehanski postopek in med celotnim postopkom varjenja ne teče tok, zato ni Vprašanja toplotne prevodnosti in upornosti so prihodnji trendi varjenja visokonapetostnih žičnih snopov.
Sponke in vodniki z ultrazvočnim varjenjem in njihovi kontaktni prerezi
Ne glede na postopek stiskanja ali postopek ultrazvočnega varjenja mora po tem, ko je priključek priključen na žico, njegova izvlečna sila izpolnjevati standardne zahteve.Ko je žica priključena na konektor, sila izvleka ne sme biti manjša od najmanjše sile izvleka.
Čas objave: 6. december 2023