Огляд роз'єму високої напруги
Високі з'єднувачі, також відомі як роз'єми високої напруги,-це тип автомобільного з'єднувача. Вони, як правило, посилаються на з'єднувачі з робочою напругою вище 60 В і в основному відповідають за передачу великих струмів.
Високі з'єднувачі в основному використовуються у високостільних та високогранних ланцюгах електромобілів. Вони працюють з проводами для транспортування енергії акумулятора через різні електричні схеми до різних компонентів в системі транспортних засобів, таких як акумуляторні пакети, контролери двигуна та перетворювачі DCDC. Високі компоненти, такі як перетворювачі та зарядні пристрої.
В даний час існує три основні стандартні системи для роз'ємів високої напруги, а саме стандартний плагін LV, стандартний плагін USCAR та японський стандартний плагін. Серед цих трьох плагінів LV наразі має найбільший тираж на внутрішньому ринку та найповніші стандарти процесу.
Діаграма процесу складання високої напруги
Основна структура роз'єму високої напруги
Роз'єми високої напруги в основному складаються з чотирьох основних структур, а саме контакторів, ізоляторів, пластикових оболонок та аксесуарів.
(1) Контакти: основні частини, які повні електричні з'єднання, а саме чоловічі та жіночі термінали, очерет тощо;
(2) Ізолятор: підтримує контакти та забезпечує ізоляцію між контактами, тобто внутрішньою пластиковою оболонкою;
(3) пластикова оболонка: оболонка з'єднувача забезпечує вирівнювання з'єднувача і захищає весь роз'єм, тобто зовнішню пластикову оболонку;
(4) Аксесуари: включаючи конструкційні аксесуари та встановлення аксесуарів, а саме шпильки для розміщення, направляючі шпильки, з'єднувальні кільця, ущільнювальні кільця, важелі, що обертаються, замикаючі конструкції тощо.
Вибухлий вигляд високої напруги
Класифікація з'єднувачів високої напруги
Роз'єми високої напруги можна розрізняти різними способами. Незалежно від того, чи є роз'єм функція екранування, кількість шпильок роз'єму тощо може бути використана для визначення класифікації з'єднувачів.
1.Незалежно від того, чи є екранування
Роз'єми високої напруги поділяються на незахищені роз'єми та екрановані роз'єми відповідно до того, чи мають вони функції екранування.
Неподовжені роз'єми мають відносно просту структуру, без екрануючої функції та відносно низьку вартість. Використовується в місцях, які не потребують екранування, такі як електричні прилади, покриті металевими корпусами, такими як зарядка, інтер'єри акумулятора та контрольні інтер'єри.
Приклади роз'ємів без екрануючого шару та відсутність високольтної конструкції блокування
Екранировані роз'єми мають складні структури, екранування вимог та відносно високі витрати. Він підходить для місць, де потрібна функція екранування, наприклад, де зовнішня частина електричних приладів підключена до джгутів з високою напругою.
Роз'єм із прикладом дизайну Shield та HVIL
2. Кількість вилків
Роз'єми високої напруги поділяються відповідно до кількості портів з'єднання (PIN). В даний час найбільш часто використовуваними є роз'єм 1P, роз'єм 2P та роз'єм 3P.
Роз'єм 1P має відносно просту структуру та низьку вартість. Він відповідає вимогам екранування та гідроізоляції систем високої напруги, але процес складання є дещо складним, а експлуатація переробки-погана. Зазвичай використовуються в акумуляторних пакетах та двигунах.
2p та 3p з'єднувачі мають складні структури та відносно високі витрати. Він відповідає вимогам екранування та гідроізоляції систем високої напруги та має хорошу ремонтопридатність. Зазвичай використовується для введення та виводу постійного струму, наприклад, на акумуляторних пакетах високої напруги, клемах контролера, виводні термінали DC DC тощо.
Приклад роз'єму високої напруги 1p/2p/3p
Загальні вимоги до з'єднувачів високої напруги
Роз'єми високої напруги повинні відповідати вимогам, визначеним SAE J1742, та мати такі технічні вимоги:
Технічні вимоги, визначені SAE J1742
Елементи дизайну високих з'єднувачів напруги
Вимоги до роз'ємів високої напруги в системах високої напруги включають, але не обмежуються: високою напругою та високою продуктивністю струму; необхідність мати можливість досягти більш високого рівня захисту в різних умовах праці (наприклад, висока температура, вібрація, вплив зіткнення, пилостійкі та водонепроникні тощо); Мати встановлення; мати хороші електромагнітні екранування; Вартість повинна бути максимально низькою та довговічною.
Відповідно до вищезазначених характеристик та вимог, які повинні мати з'єднувачі високої напруги, на початку проектування роз'ємів високої напруги, необхідно враховувати наступні елементи дизайну та проводяться цільової конструкції та перевірки перевірки.
Список порівняння елементів дизайну, відповідні тести на перевірку та перевірки високостільних роз'ємів
Аналіз несправностей та відповідні заходи високої напруги
Для підвищення надійності дизайну з'єднувачів спочатку слід проаналізувати його режим відмови, щоб можна було виконати відповідні профілактичні роботи.
З'єднувачі зазвичай мають три основні режими відмови: поганий контакт, погана ізоляція та вільна фіксація.
(1) для поганого контакту, такі індикатори, як статичний контактний опір, динамічний контактний опір, силою поділу один отвору, точки з'єднання та стійкість до вібрації компонентів можуть бути використані для судження;
(2) для поганої ізоляції стійкість ізоляції ізолятора, швидкість деградації часу ізолятора, показники розміру ізолятора, контакти та інші частини можуть бути виявлені для судження;
(3) Для надійності фіксованого та відокремленого типу толерантність до складання, момент витривалості, з'єднання сили утримання штифтів, з'єднату сили вставки штифтів, сили утримання в умовах навколишнього середовища та інших показників терміналу та роз'єму можуть бути випробувані на судження.
Проаналізувавши основні режими відмови та форми відмови роз'єму, можна вжити наступних заходів для підвищення надійності конструкції роз'єму:
(1) Виберіть відповідний роз'єм.
Вибір з'єднувачів повинен не тільки враховувати тип та кількість підключених схем, але й полегшити склад обладнання. Наприклад, на кругові роз'єми менше впливає клімат та механічні фактори, ніж прямокутні з'єднувачі, мають менший механічний знос, і надійно з'єднані з дротяними кінцями, тому кругові роз'єми слід вибирати якомога більше.
(2) Чим більша кількість контактів у з'єднувачі, тим нижча надійність системи. Тому, якщо дозволяють простір і вагу, спробуйте вибрати з'єднувач з меншою кількістю контактів.
(3) При виборі роз'єму слід враховувати умови праці обладнання.
Це пояснюється загальним струмом навантаження та максимальним робочим струмом з'єднувача часто визначаються на основі тепла, дозволеного при роботі в найвищих температурних умовах навколишнього середовища. Для того, щоб знизити робочу температуру з'єднувача, слід повністю розглянути умови розсіювання тепла. Наприклад, контакти далі від центру роз'єму можуть використовуватися для підключення джерела живлення, що сприяє розсіювання тепла.
(4) водонепроникний та антикорозійний.
Коли роз'єм працює в середовищі з корозійними газами та рідинами, щоб запобігти корозії, слід звернути увагу на можливість встановлення його горизонтально збоку під час встановлення. Коли умови потребують вертикальної установки, рідину слід запобігти надходженню в роз'єм вздовж провод. Як правило, використовуйте водонепроникні роз'єми.
Ключові точки в проектуванні високолаттних з'єднувачів контактів
Технологія контактного з'єднання в основному вивчає зону контакту та контактну силу, включаючи контактне з'єднання між клемами та проводами, та контактне з'єднання між клемами.
Надійність контактів є важливим фактором у визначенні надійності системи, а також є важливою частиною всієї високольтної збірки проводки. Завдяки суворому робочому середовищу деяких клем, проводів та роз'ємів, з'єднання між клемами та проводами та з'єднанням між клемами та клемами схильне до різних збоїв, таких як корозія, старіння та послаблення через вібрацію.
Оскільки збої електропроводки, спричинені пошкодженнями, розпусністю, падінням та відмовою контактів, становлять понад 50% збоїв у всій електричній системі, повну увагу слід приділяти конструкції надійності контактів у конструкції надійності електричної системи високої напруги автомобіля.
1. Зв'язок контакту між терміналом та дротом
Зв'язок між клемами та проводами відноситься до з'єднання між ними через процес обтиску або процесу ультразвукового зварювання. В даний час процес обтисання та ультразвукове зварювання зазвичай використовуються у джгутах з високою напругою, кожен з яких має власні переваги та недоліки.
(1) процес обтисання
Принцип процесу обтисання полягає у використанні зовнішньої сили для того, щоб просто фізично вичавити провідний провід у обтиснуту частину терміналу. Висота, ширина, стан поперечного перерізу та тяжкі сили обтиску терміналу є основним вмістом якості обтисання терміналу, які визначають якість обтиску.
Однак слід зазначити, що мікроструктура будь -якої тонко обробленої твердої поверхні завжди шорстка і нерівна. Після того, як клеми та дроти обтисаються, це не контакт усієї контактної поверхні, а контакт деяких точок, розкиданих на контактну поверхню. , фактична контактна поверхня повинна бути меншою, ніж теоретична контактна поверхня, що також є причиною того, що контактний опір процесу обтиску високий.
Механічний обтисання сильно впливає на процес обтиску, наприклад, тиск, висота обтиску тощо. Виробництво потрібно здійснювати за допомогою таких засобів, як обтиснення висоти та аналіз профілю/металографічний аналіз. Тому обтисна послідовність процесу обтисання є середньою, а зношування інструментів - це великий, а надійність - середня.
Процес обтиску механічного обтисання є зрілим і має широкий спектр практичних застосувань. Це традиційний процес. Майже всі великі постачальники мають продукти з джгута з дротом, використовуючи цей процес.
Контактні профілі терміналу та проводів за допомогою процесу обтискування
（2) Ультразвуковий процес зварювання
Ультразвукове зварювання використовує високочастотні вібраційні хвилі для передачі на поверхні двох об'єктів, які будуть зварені. Під тиском поверхні двох об'єктів натирають один на одного, утворюючи злиття між молекулярними шарами.
Ультразвукове зварювання використовує ультразвуковий генератор для перетворення струму 50/60 Гц на електричну енергію 15, 20, 30 або 40 кГц. Перетворена високочастотна електрична енергія знову перетворюється на механічний рух однієї і тієї ж частоти через перетворювач, а потім механічний рух передається в головку зварювання через набір пристроїв рогів, які можуть змінити амплітуду. Голова зварювання передає отриману енергію вібрації до стику заготовки, щоб бути звареною. У цій області енергія вібрації перетворюється на теплову енергію за допомогою тертя, плавлення металу.
З точки зору продуктивності, процес ультразвукового зварювання має невеликий контактний опір і низький нагрівання затоку тривалий час; З точки зору безпеки, це надійне і непросте послабити та випасти під довгостроковою вібрацією; Його можна використовувати для зварювання між різними матеріалами; На нього впливає поверхневе окислення або покриття далі; Якість зварювання може бути оцінена шляхом моніторингу відповідних форм хвиль процесу обтиску.
Незважаючи на те, що вартість обладнання процесу ультразвукового зварювання є відносно високою, а металеві деталі, що підлягають зваренні, не можуть бути занадто товстими (як правило, ≤5 мм), ультразвукове зварювання-це механічний процес, і жодних поточних потоків протягом усього процесу зварювання, тому немає проблем із теплопровідністю та опором є майбутні тенденції зварювання високої напруги.
Термінали та провідники з ультразвуковим зварюванням та їх контактними перерізами
Незалежно від процесу обтиску або ультразвукового зварювання, після підключення терміналу до дроту його сила зняття повинна відповідати стандартним вимогам. Після підключення дроту до роз'єму сила зняття не повинна бути меншою, ніж мінімальна сила зняття.
Час посади: грудень-06-2023