Pregled visokonaponskog konektora
Visokonaponski konektori, poznati i kao visokonaponski konektori, vrsta su automobilskih konektora.Općenito se odnose na konektore s radnim naponom iznad 60 V i uglavnom su odgovorni za prijenos velikih struja.
Visokonaponski priključci uglavnom se koriste u visokonaponskim i visokostrujnim krugovima električnih vozila.Oni rade sa žicama za prijenos energije baterije kroz različite električne krugove do različitih komponenti u sustavu vozila, kao što su baterije, kontroleri motora i DCDC pretvarači.komponente visokog napona kao što su pretvarači i punjači.
Trenutačno postoje tri glavna standardna sustava za visokonaponske konektore, naime LV standardni plug-in, USCAR standardni plug-in i Japanski standardni plug-in.Među ova tri plug-ina, LV trenutno ima najveću nakladu na domaćem tržištu i najpotpunije standarde procesa.
Dijagram procesa sastavljanja visokonaponskog konektora
Osnovna struktura visokonaponskog konektora
Visokonaponski konektori uglavnom se sastoje od četiri osnovne strukture, odnosno kontaktora, izolatora, plastičnih školjki i pribora.
(1) Kontakti: dijelovi jezgre koji dovršavaju električne veze, naime muški i ženski terminali, jezičci itd.;
(2) Izolator: podupire kontakte i osigurava izolaciju između kontakata, odnosno unutarnje plastične ovojnice;
(3) Plastična ljuska: ljuska konektora osigurava poravnanje konektora i štiti cijeli konektor, odnosno vanjski plastični omotač;
(4) Pribor: uključujući konstrukcijske dodatke i pribor za ugradnju, naime klinove za pozicioniranje, klinove za navođenje, spojne prstene, brtvene prstene, okretne poluge, strukture za zaključavanje itd.
Rastavljeni prikaz visokonaponskog konektora
Podjela visokonaponskih konektora
Visokonaponske konektore moguće je razlikovati na više načina.Ima li konektor funkciju zaštite, broj pinova konektora itd. sve se može koristiti za definiranje klasifikacije konektora.
1.Bez obzira postoji li zaštita
Visokonaponski konektori dijele se na neoklopljene konektore i oklopljene konektore prema tome imaju li zaštitne funkcije.
Neoklopljeni konektori imaju relativno jednostavnu strukturu, nemaju funkciju oklopa i relativno su niski.Koristi se na mjestima koja ne zahtijevaju zaštitu, kao što su električni uređaji prekriveni metalnim kućištima kao što su strujni krugovi za punjenje, unutrašnjost baterije i unutrašnjosti kontrole.
Primjeri konektora bez zaštitnog sloja i bez visokonaponskog sklopa
Oklopljeni konektori imaju složenu strukturu, zahtjeve za oklopom i relativno visoke troškove.Prikladan je za mjesta gdje je potrebna funkcija zaštite, kao što je mjesto gdje je vanjski dio električnih uređaja spojen na visokonaponske kabelske snopove.
Konektor s oklopom i HVIL dizajnom Primjer
2. Broj utikača
Visokonaponske konektore dijelimo prema broju priključaka (PIN).Trenutno se najčešće koriste 1P konektor, 2P konektor i 3P konektor.
1P konektor ima relativno jednostavnu strukturu i nisku cijenu.Ispunjava zahtjeve za zaštitu i vodonepropusnost visokonaponskih sustava, ali je proces sastavljanja malo kompliciran, a mogućnost prerade je loša.Općenito se koristi u baterijama i motorima.
2P i 3P konektori imaju složenu strukturu i relativno visoke cijene.Ispunjava zahtjeve za zaštitu i vodonepropusnost visokonaponskih sustava i dobro se održava.Općenito se koristi za ulaz i izlaz istosmjerne struje, kao što su visokonaponske baterije, terminali kontrolera, izlazni terminali punjača itd.
Primjer 1P/2P/3P visokonaponskog konektora
Opći zahtjevi za visokonaponske spojnice
Visokonaponski konektori trebaju biti u skladu sa zahtjevima navedenim u SAE J1742 i imati sljedeće tehničke zahtjeve:
Tehnički zahtjevi navedeni u SAE J1742
Elementi konstrukcije visokonaponskih spojnica
Zahtjevi za visokonaponske konektore u visokonaponskim sustavima uključuju, ali nisu ograničeni na: performanse visokog napona i visoke struje;potreba za postizanjem viših razina zaštite u različitim radnim uvjetima (kao što su visoka temperatura, vibracije, udari pri sudaru, otpornost na prašinu i vodu, itd.);Mogućnost ugradnje;imaju dobru elektromagnetsku zaštitu;trošak bi trebao biti što niži i dugotrajniji.
Sukladno navedenim karakteristikama i zahtjevima koje trebaju imati visokonaponske spojnice, na početku projektiranja visokonaponskih spojnica treba uzeti u obzir sljedeće elemente projektiranja i provesti ciljanu projektnu i ispitnu provjeru.
Usporedni popis konstrukcijskih elemenata, odgovarajućih performansi i verifikacijskih ispitivanja visokonaponskih konektora
Analiza kvarova i odgovarajuće mjere visokonaponskih spojnica
Kako bi se poboljšala pouzdanost dizajna konektora, prvo treba analizirati njegov način kvara kako bi se mogao obaviti odgovarajući preventivni rad na dizajnu.
Konektori obično imaju tri glavna načina kvara: loš kontakt, loša izolacija i labava fiksacija.
(1) Za loš kontakt, pokazatelji kao što su statički kontaktni otpor, dinamički kontaktni otpor, sila odvajanja jedne rupe, spojne točke i otpornost komponenti na vibracije mogu se koristiti za procjenu;
(2) Za lošu izolaciju, izolacijski otpor izolatora, vremenska stopa degradacije izolatora, pokazatelji veličine izolatora, kontakti i drugi dijelovi mogu se otkriti za prosuđivanje;
(3) Za pouzdanost fiksnog i odvojenog tipa može se ispitati tolerancija sklopa, moment izdržljivosti, sila zadržavanja spojne igle, sila umetanja spojne igle, sila zadržavanja u uvjetima stresa okoline i drugi pokazatelji terminala i konektora.
Nakon analize glavnih načina kvara i oblika kvara konektora, mogu se poduzeti sljedeće mjere za poboljšanje pouzdanosti dizajna konektora:
(1) Odaberite odgovarajući konektor.
Odabir konektora ne bi trebao uzeti u obzir samo vrstu i broj spojenih krugova, već i olakšati sastav opreme.Na primjer, kružni konektori manje su pod utjecajem klimatskih i mehaničkih čimbenika nego pravokutni konektori, manje se mehanički habaju i pouzdano su spojeni na krajeve žice, stoga treba birati što je više moguće kružne konektore.
(2) Što je veći broj kontakata u konektoru, manja je pouzdanost sustava.Stoga, ako prostor i težina dopuštaju, pokušajte odabrati konektor s manjim brojem kontakata.
(3) Prilikom odabira konektora treba uzeti u obzir radne uvjete opreme.
To je zato što se ukupna struja opterećenja i maksimalna radna struja konektora često određuju na temelju dopuštene topline pri radu u uvjetima najviše temperature okoline.Kako bi se smanjila radna temperatura konektora, potrebno je u potpunosti uzeti u obzir uvjete rasipanja topline konektora.Na primjer, kontakti udaljeniji od središta konektora mogu se koristiti za spajanje napajanja, što je pogodnije za odvođenje topline.
(4) Vodootporan i antikorozivni.
Kada konektor radi u okruženju s korozivnim plinovima i tekućinama, kako bi se spriječila korozija, treba obratiti pozornost na mogućnost njegove horizontalne ugradnje sa strane tijekom instalacije.Kada uvjeti zahtijevaju okomitu ugradnju, treba spriječiti protok tekućine u konektor duž vodova.Općenito koristite vodootporne spojnice.
Ključne točke u projektiranju visokonaponskih konektorskih kontakata
Tehnologija kontaktnog povezivanja uglavnom ispituje kontaktnu površinu i kontaktnu silu, uključujući kontaktnu vezu između stezaljki i žica i kontaktnu vezu između stezaljki.
Pouzdanost kontakata važan je faktor u određivanju pouzdanosti sustava, a također je važan dio cjelokupnog sklopa visokonaponskog kabelskog svežnja.Zbog oštrog radnog okruženja nekih terminala, žice i konektori, veza između terminala i žica, te spoj između terminala i terminala skloni su raznim kvarovima, kao što su korozija, starenje i labavljenje uslijed vibracija.
Budući da kvarovi kabelskog snopa električnih žica uzrokovani oštećenjem, labavošću, otpadanjem i kvarom kontakata čine više od 50% kvarova u cijelom električnom sustavu, potrebno je posvetiti punu pozornost dizajnu pouzdanosti kontakata u dizajnu pouzdanosti visokonaponski električni sustav vozila.
1. Kontaktna veza između terminala i žice
Veza između stezaljki i žica odnosi se na vezu između to dvoje putem postupka presovanja ili ultrazvučnog postupka zavarivanja.Trenutačno se postupak presovanja i postupak ultrazvučnog zavarivanja obično koriste u visokonaponskim žičanim snopovima, svaki sa svojim prednostima i nedostacima.
(1) Postupak presovanja
Načelo postupka presovanja je upotreba vanjske sile za jednostavno fizičko stiskanje žice vodiča u presavijeni dio stezaljke.Visina, širina, stanje poprečnog presjeka i vučna sila stezanja terminala ključni su sadržaji kvalitete stezanja terminala, koji određuju kvalitetu stezanja.
Međutim, treba napomenuti da je mikrostruktura svake fino obrađene čvrste površine uvijek hrapava i nejednaka.Nakon što su stezaljke i žice spojene, ne radi se o kontaktu cijele kontaktne površine, već o kontaktu nekih točaka razbacanih po kontaktnoj površini., stvarna kontaktna površina mora biti manja od teorijske kontaktne površine, što je također razlog zašto je kontaktni otpor procesa presovanja visok.
Na mehaničko savijanje uvelike utječe proces savijanja, kao što je pritisak, visina savijanja, itd. Kontrolu proizvodnje potrebno je provesti sredstvima kao što su visina savijanja i analiza profila/metalografska analiza.Zbog toga je dosljednost prešanja procesa prešanja prosječna, a trošenje alata je Utjecaj je velik, a pouzdanost je prosječna.
Postupak mehaničkog presovanja je zreo i ima širok raspon praktičnih primjena.To je tradicionalni proces.Gotovo svi veliki dobavljači imaju proizvode za kabelske snopove koji koriste ovaj proces.
Kontaktni profili terminala i žica korištenjem postupka presovanja
（2) Proces ultrazvučnog zavarivanja
Ultrazvučno zavarivanje koristi visokofrekventne vibracijske valove za prijenos na površine dvaju predmeta koji se zavaruju.Pod pritiskom, površine dvaju predmeta trljaju se jedna o drugu stvarajući fuziju između molekularnih slojeva.
Ultrazvučno zavarivanje koristi ultrazvučni generator za pretvaranje struje od 50/60 Hz u električnu energiju od 15, 20, 30 ili 40 KHz.Pretvorena visokofrekventna električna energija ponovno se pretvara u mehaničko gibanje iste frekvencije kroz pretvornik, a zatim se mehaničko gibanje prenosi na glavu za zavarivanje preko skupa sirena koje mogu mijenjati amplitudu.Glava za zavarivanje prenosi primljenu energiju vibracija na spoj izratka koji treba zavariti.U ovom se području energija vibracija trenjem pretvara u toplinsku energiju, otapajući metal.
Što se tiče izvedbe, postupak ultrazvučnog zavarivanja ima mali kontaktni otpor i nisko prekostrujno zagrijavanje dugo vremena;u pogledu sigurnosti, pouzdan je i nije ga lako olabaviti i otpasti pod dugotrajnim vibracijama;može se koristiti za zavarivanje različitih materijala;na njega utječe površinska oksidacija ili premaz Sljedeće;kvaliteta zavarivanja može se procijeniti praćenjem relevantnih valnih oblika procesa presovanja.
Iako su troškovi opreme za postupak ultrazvučnog zavarivanja relativno visoki, a metalni dijelovi koje treba zavariti ne mogu biti predebeli (općenito ≤5 mm), ultrazvučno zavarivanje je mehanički proces i tijekom cijelog procesa zavarivanja ne teče struja, tako da nema Problemi vodljivosti topline i otpornosti budući su trendovi zavarivanja visokonaponskih žica.
Stezaljke i vodiči s ultrazvučnim zavarivanjem i njihovi kontaktni presjeci
Bez obzira na postupak presovanja ili ultrazvučnog zavarivanja, nakon spajanja terminala na žicu, njegova sila izvlačenja mora ispunjavati standardne zahtjeve.Nakon što je žica spojena na konektor, sila izvlačenja ne smije biti manja od minimalne sile izvlačenja.
Vrijeme objave: 6. prosinca 2023