Pangkalahatang-ideya ng High Voltage Connector
Ang mga high-voltage connector, na kilala rin bilang high-voltage connector, ay isang uri ng automotive connector.Karaniwang tumutukoy ang mga ito sa mga konektor na may operating boltahe sa itaas 60V at pangunahing responsable para sa pagpapadala ng malalaking alon.
Pangunahing ginagamit ang mga high-voltage connectors sa high-voltage at high-current circuit ng mga electric vehicle.Gumagana ang mga ito sa mga wire upang dalhin ang enerhiya ng battery pack sa pamamagitan ng iba't ibang electrical circuit patungo sa iba't ibang bahagi sa system ng sasakyan, tulad ng mga battery pack, motor controller, at DCDC converter.mataas na boltahe na mga bahagi tulad ng mga converter at charger.
Sa kasalukuyan, mayroong tatlong pangunahing standard system para sa mga high-voltage connector, katulad ng LV standard plug-in, USCAR standard plug-in, at Japanese standard plug-in.Kabilang sa tatlong plug-in na ito, ang LV ay kasalukuyang may pinakamalaking sirkulasyon sa domestic market at ang pinakakumpletong mga pamantayan ng proseso.
Mataas na boltahe connector assembly process diagram
Pangunahing istraktura ng mataas na boltahe na konektor
Ang mga high-voltage connectors ay pangunahing binubuo ng apat na pangunahing istruktura, katulad ng mga contactor, insulator, plastic shell at accessories.
(1) Mga contact: mga pangunahing bahagi na kumukumpleto ng mga de-koryenteng koneksyon, katulad ng mga terminal ng lalaki at babae, mga tambo, atbp.;
(2) Insulator: sumusuporta sa mga contact at tinitiyak ang pagkakabukod sa pagitan ng mga contact, iyon ay, ang panloob na plastic shell;
(3) Plastic shell: Tinitiyak ng shell ng connector ang pagkakahanay ng connector at pinoprotektahan ang buong connector, iyon ay, ang panlabas na plastic shell;
(4) Mga Accessory: kabilang ang mga structural accessory at installation accessory, katulad ng positioning pins, guide pins, connecting rings, sealing rings, rotating levers, locking structures, atbp.
Mataas na boltahe connector sumabog na view
Pag-uuri ng mga konektor ng mataas na boltahe
Ang mga konektor ng mataas na boltahe ay maaaring makilala sa maraming paraan.Kung ang connector ay may shielding function, ang bilang ng connector pin, atbp. ay magagamit lahat para tukuyin ang connector classification.
1.May kalasag man o wala
Ang mga high-voltage connector ay nahahati sa mga unshielded connector at shielded connector ayon sa kung mayroon silang mga shielding function.
Ang mga unshielded connectors ay may medyo simpleng istraktura, walang shielding function, at medyo mababa ang gastos.Ginagamit sa mga lokasyong hindi nangangailangan ng shielding, gaya ng mga electrical appliances na sakop ng metal case gaya ng mga charging circuit, battery pack interior, at control interior.
Mga halimbawa ng mga konektor na walang shielding layer at walang high-voltage na interlock na disenyo
Ang mga shielded connector ay may mga kumplikadong istruktura, mga kinakailangan sa shielding, at medyo mataas na gastos.Ito ay angkop para sa mga lugar kung saan kinakailangan ang shielding function, tulad ng kung saan ang labas ng mga electrical appliances ay konektado sa high-voltage na mga wiring harness.
Konektor na may kalasag at HVIL na disenyo Halimbawa
2. Bilang ng mga plug
Ang mga high-voltage connectors ay hinati ayon sa bilang ng mga connection port (PIN).Sa kasalukuyan, ang pinakakaraniwang ginagamit ay 1P connector, 2P connector at 3P connector.
Ang 1P connector ay may medyo simpleng istraktura at mababang gastos.Natutugunan nito ang mga kinakailangan sa shielding at waterproofing ng mga high-voltage system, ngunit ang proseso ng pagpupulong ay bahagyang kumplikado at ang rework operability ay hindi maganda.Karaniwang ginagamit sa mga pack ng baterya at motor.
Ang mga konektor ng 2P at 3P ay may mga kumplikadong istruktura at medyo mataas ang gastos.Natutugunan nito ang mga kinakailangan sa shielding at waterproofing ng mga high-voltage system at may mahusay na maintainability.Karaniwang ginagamit para sa DC input at output, tulad ng sa high-voltage battery pack, controller terminal, charger DC output terminal, atbp.
Halimbawa ng 1P/2P/3P high voltage connector
Pangkalahatang mga kinakailangan para sa mataas na boltahe na konektor
Ang mga high-voltage connector ay dapat sumunod sa mga kinakailangan na tinukoy ng SAE J1742 at mayroong mga sumusunod na teknikal na kinakailangan:
Mga teknikal na kinakailangan na tinukoy ng SAE J1742
Mga elemento ng disenyo ng mga konektor ng mataas na boltahe
Ang mga kinakailangan para sa mga high-voltage connector sa mga high-voltage system ay kasama ngunit hindi limitado sa: mataas na boltahe at mataas na kasalukuyang pagganap;ang pangangailangan na makamit ang mas mataas na antas ng proteksyon sa ilalim ng iba't ibang kondisyon sa pagtatrabaho (tulad ng mataas na temperatura, panginginig ng boses, epekto ng banggaan, dustproof at hindi tinatagusan ng tubig, atbp.);Magkaroon ng installability;magkaroon ng mahusay na pagganap ng electromagnetic shielding;ang gastos ay dapat na mas mababa hangga't maaari at matibay.
Ayon sa mga katangian at kinakailangan sa itaas na dapat magkaroon ng mga konektor na may mataas na boltahe, sa simula ng disenyo ng mga konektor na may mataas na boltahe, kailangang isaalang-alang ang mga sumusunod na elemento ng disenyo at isinasagawa ang naka-target na disenyo at pag-verify ng pagsubok.
Listahan ng paghahambing ng mga elemento ng disenyo, kaukulang pagganap at mga pagsubok sa pagpapatunay ng mga konektor na may mataas na boltahe
Pagsusuri ng pagkabigo at kaukulang mga sukat ng mga konektor na may mataas na boltahe
Upang mapabuti ang pagiging maaasahan ng disenyo ng connector, ang failure mode nito ay dapat munang pag-aralan upang magawa ang kaukulang preventive design work.
Ang mga konektor ay karaniwang may tatlong pangunahing mga mode ng pagkabigo: mahinang contact, mahinang pagkakabukod, at maluwag na pag-aayos.
(1) Para sa mahinang contact, ang mga indicator tulad ng static contact resistance, dynamic contact resistance, single hole separation force, connection point at vibration resistance ng mga bahagi ay maaaring gamitin upang hatulan;
(2) Para sa mahinang pagkakabukod, ang paglaban ng pagkakabukod ng insulator, ang rate ng pagkasira ng oras ng insulator, ang mga tagapagpahiwatig ng laki ng insulator, mga contact at iba pang mga bahagi ay maaaring makita upang hatulan;
(3) Para sa pagiging maaasahan ng fixed at detached type, ang assembly tolerance, endurance moment, connecting pin retention force, connecting pin insertion force, retention force sa ilalim ng environmental stress conditions at iba pang indicator ng terminal at connector ay maaaring masuri upang hatulan.
Matapos suriin ang mga pangunahing mode ng pagkabigo at mga form ng pagkabigo ng konektor, ang mga sumusunod na hakbang ay maaaring gawin upang mapabuti ang pagiging maaasahan ng disenyo ng konektor:
(1) Piliin ang naaangkop na connector.
Ang pagpili ng mga konektor ay hindi lamang dapat isaalang-alang ang uri at bilang ng mga konektadong circuit, ngunit mapadali din ang komposisyon ng kagamitan.Halimbawa, ang mga circular connector ay hindi gaanong apektado ng klima at mekanikal na mga salik kaysa sa mga rectangular connector, may mas kaunting mekanikal na pagkasira, at mapagkakatiwalaang konektado sa mga dulo ng wire, kaya ang mga circular connector ay dapat mapili hangga't maaari.
(2) Kung mas malaki ang bilang ng mga contact sa isang connector, mas mababa ang pagiging maaasahan ng system.Samakatuwid, kung pinapayagan ang espasyo at timbang, subukang pumili ng isang connector na may mas maliit na bilang ng mga contact.
(3) Kapag pumipili ng isang connector, ang mga kondisyon ng pagtatrabaho ng kagamitan ay dapat isaalang-alang.
Ito ay dahil ang kabuuang load current at maximum operating current ng connector ay madalas na tinutukoy batay sa init na pinapayagan kapag nagpapatakbo sa ilalim ng pinakamataas na kondisyon ng temperatura ng nakapalibot na kapaligiran.Upang mabawasan ang temperatura ng pagtatrabaho ng connector, ang mga kondisyon ng pagwawaldas ng init ng connector ay dapat na ganap na isaalang-alang.Halimbawa, ang mga contact na mas malayo sa gitna ng connector ay maaaring gamitin upang ikonekta ang power supply, na mas nakakatulong sa pagwawaldas ng init.
(4) Hindi tinatagusan ng tubig at anti-corrosion.
Kapag ang connector ay gumagana sa isang kapaligiran na may kinakaing unti-unti na mga gas at likido, upang maiwasan ang kaagnasan, dapat bigyang pansin ang posibilidad na i-install ito nang pahalang mula sa gilid sa panahon ng pag-install.Kapag ang mga kondisyon ay nangangailangan ng patayong pag-install, ang likido ay dapat na pigilan na dumaloy sa connector kasama ang mga lead.Karaniwang gumamit ng mga hindi tinatagusan ng tubig na konektor.
Mga pangunahing punto sa disenyo ng mga contact sa high-voltage connector
Pangunahing sinusuri ng teknolohiya ng contact connection ang contact area at contact force, kabilang ang contact connection sa pagitan ng mga terminal at wire, at ang contact connection sa pagitan ng mga terminal.
Ang pagiging maaasahan ng mga contact ay isang mahalagang kadahilanan sa pagtukoy ng pagiging maaasahan ng system at isa ring mahalagang bahagi ng buong high-voltage wiring harness assembly..Dahil sa malupit na kapaligiran sa pagtatrabaho ng ilang terminal, wire at connector, ang koneksyon sa pagitan ng mga terminal at wire, at ang koneksyon sa pagitan ng mga terminal at terminal ay madaling kapitan ng iba't ibang pagkabigo, tulad ng kaagnasan, pagtanda, at pagkaluwag dahil sa vibration.
Dahil ang mga pagkabigo sa electrical wiring harness na dulot ng pinsala, pagkaluwag, pagkahulog, at pagkabigo ng mga contact ay nagkakahalaga ng higit sa 50% ng mga pagkabigo sa buong sistema ng kuryente, ang buong atensyon ay dapat bayaran sa pagiging maaasahan ng disenyo ng mga contact sa pagiging maaasahan ng disenyo ng high-voltage electrical system ng sasakyan.
1. Makipag-ugnayan sa koneksyon sa pagitan ng terminal at wire
Ang koneksyon sa pagitan ng mga terminal at mga wire ay tumutukoy sa koneksyon sa pagitan ng dalawa sa pamamagitan ng isang proseso ng crimping o isang proseso ng ultrasonic welding.Sa kasalukuyan, ang proseso ng crimping at proseso ng ultrasonic welding ay karaniwang ginagamit sa mga high-voltage wire harnesses, bawat isa ay may sariling mga pakinabang at disadvantages.
(1) Proseso ng crimping
Ang prinsipyo ng proseso ng crimping ay ang paggamit ng panlabas na puwersa upang pisikal na pisilin ang conductor wire sa crimped na bahagi ng terminal.Ang taas, lapad, cross-sectional na estado at puwersa ng paghila ng terminal crimping ay ang mga pangunahing nilalaman ng kalidad ng terminal crimping, na tumutukoy sa kalidad ng crimping.
Gayunpaman, dapat tandaan na ang microstructure ng anumang pinong naprosesong solidong ibabaw ay palaging magaspang at hindi pantay.Matapos ang mga terminal at wire ay crimped, ito ay hindi ang contact ng buong contact surface, ngunit ang contact ng ilang mga punto na nakakalat sa contact surface., ang aktwal na contact surface ay dapat na mas maliit kaysa sa theoretical contact surface, na siyang dahilan din kung bakit mataas ang contact resistance ng crimping process.
Ang mekanikal na crimping ay lubhang naaapektuhan ng proseso ng crimping, tulad ng presyon, taas ng crimping, atbp.Samakatuwid, ang pagkakapare-pareho ng crimping ng proseso ng crimping ay karaniwan at ang pagsusuot ng tool ay Ang epekto ay malaki at ang pagiging maaasahan ay karaniwan.
Ang proseso ng crimping ng mechanical crimping ay mature at may malawak na hanay ng mga praktikal na aplikasyon.Ito ay isang tradisyonal na proseso.Halos lahat ng malalaking supplier ay may mga produktong wire harness gamit ang prosesong ito.
Mga profile ng terminal at wire contact gamit ang proseso ng crimping
（2) Ultrasonic na proseso ng welding
Ang ultrasonic welding ay gumagamit ng mga high-frequency na vibration wave upang maihatid sa ibabaw ng dalawang bagay na i-welded.Sa ilalim ng presyon, ang mga ibabaw ng dalawang bagay ay kumakapit sa isa't isa upang bumuo ng pagsasanib sa pagitan ng mga molecular layer.
Gumagamit ang Ultrasonic welding ng ultrasonic generator para i-convert ang 50/60 Hz current sa 15, 20, 30 o 40 KHz electrical energy.Ang na-convert na high-frequency na de-koryenteng enerhiya ay na-convert muli sa mekanikal na paggalaw ng parehong dalas sa pamamagitan ng transduser, at pagkatapos ay ang mekanikal na paggalaw ay ipinadala sa welding head sa pamamagitan ng isang hanay ng mga horn device na maaaring magbago ng amplitude.Ang welding head ay nagpapadala ng natanggap na vibration energy sa joint ng workpiece na hinangin.Sa lugar na ito, ang enerhiya ng vibration ay na-convert sa enerhiya ng init sa pamamagitan ng friction, natutunaw ang metal.
Sa mga tuntunin ng pagganap, ang proseso ng ultrasonic welding ay may maliit na contact resistance at mababang overcurrent heating sa mahabang panahon;sa mga tuntunin ng kaligtasan, ito ay maaasahan at hindi madaling lumuwag at mahulog sa ilalim ng pangmatagalang vibration;maaari itong magamit para sa hinang sa pagitan ng iba't ibang mga materyales;ito ay apektado ng ibabaw oksihenasyon o patong Susunod;ang kalidad ng hinang ay maaaring hatulan sa pamamagitan ng pagsubaybay sa mga nauugnay na waveform ng proseso ng crimping.
Bagama't medyo mataas ang halaga ng kagamitan sa proseso ng ultrasonic welding, at ang mga bahaging metal na hahangin ay hindi maaaring masyadong makapal (karaniwan ay ≤5mm), ang ultrasonic welding ay isang mekanikal na proseso at walang kasalukuyang daloy sa buong proseso ng welding, kaya walang Ang mga isyu ng pagpapadaloy ng init at resistivity ay ang mga uso sa hinaharap ng high-voltage wire harness welding.
Mga terminal at konduktor na may ultrasonic welding at ang kanilang mga contact cross-section
Anuman ang proseso ng crimping o proseso ng ultrasonic welding, pagkatapos na konektado ang terminal sa wire, ang pull-off force nito ay dapat matugunan ang mga karaniwang kinakailangan.Matapos maikonekta ang wire sa connector, ang pull-off force ay hindi dapat mas mababa sa minimum pull-off force.
Oras ng post: Dis-06-2023