Prehľad konektora vysokého napätia
Konektory s vysokým napätím, tiež známe ako konektory s vysokým napätím, sú typom automobilového konektora. Všeobecne sa vzťahujú na konektory s prevádzkovým napätím nad 60 V a sú zodpovedné hlavne za vysielanie veľkých prúdov.
Konektory s vysokým napätím sa používajú hlavne vo vysokonapäťových a vysokých obvodoch elektrických vozidiel. Pracujú s drôtmi na prepravu energie batérie cez rôzne elektrické obvody do rôznych komponentov v systéme vozidla, ako sú batérie, ovládače motora a prevodníky DCDC. Komponenty s vysokým napätím, ako sú prevodníky a nabíjačky.
V súčasnosti existujú tri hlavné štandardné systémy pre konektory s vysokým napätím, a to štandardný doplnok LV, štandardný doplnok USCAR a japonský štandardný doplnok. Medzi týmito tromi doplnkami má LV v súčasnosti najväčší obeh na domácom trhu a najkompletnejšie procesné štandardy.
Schéma procesnej zostavy konektora vysokého napätia
Základná štruktúra konektora vysokého napätia
Konektory s vysokým napätím sa skladajú hlavne zo štyroch základných štruktúr, konkrétne stykačov, izolátorov, plastových škrupín a príslušenstva.
(1) kontakty: základné časti, ktoré dokončujú elektrické pripojenia, konkrétne mužské a ženské terminály, trstiny atď.;
(2) izolátor: podporuje kontakty a zaisťuje izoláciu medzi kontaktmi, to znamená vnútorný plastový plášť;
(3) Plastová škrupina: Služba konektora zaisťuje zarovnanie konektora a chráni celý konektor, to znamená vonkajší plastový plášť;
(4) Príslušenstvo: vrátane štrukturálnych príslušenstiev a inštalačných príslušenstiev, konkrétne umiestnenia kolíkov, vodiacich kolíkov, spojovacích krúžkov, tesniacich krúžkov, rotujúcich pák, uzamykacích štruktúr atď.
Vysoko napätie konektor explodoval pohľad
Klasifikácia konektorov s vysokým napätím
Konektory s vysokým napätím sa dajú rozlíšiť mnohými spôsobmi. Či má konektor tieniacu funkciu, počet kolíkov konektorov atď. Dá sa použiť na definovanie klasifikácie konektora.
1.Či už existuje alebo nie
Konektory s vysokým napätím sú rozdelené na netienené konektory a tienené konektory podľa toho, či majú tieniace funkcie.
Netienené konektory majú relatívne jednoduchú štruktúru, žiadnu tieniacu funkciu a relatívne nízke náklady. Používa sa v miestach, ktoré nevyžadujú tienenie, ako sú elektrické spotrebiče pokryté kovovými puzdrami, ako sú nabíjacie obvody, interiéry batérie a regulačné interiéry.
Príklady konektorov bez tieniacej vrstvy a žiadneho vysokonapäťového blokovania
Štienené konektory majú zložité štruktúry, požiadavky na tienenie a relatívne vysoké náklady. Je vhodný pre miesta, kde je potrebná funkcia tienenia, napríklad kde je vonkajšia strana elektrických prístrojov pripojená k vysoko napätia vodičov.
Príklad konektora so štítom a dizajnom HVIL
2. Počet zástrčiek
Konektory s vysokým napätím sú rozdelené podľa počtu pripojených portov (PIN). V súčasnosti sú najbežnejšie používané konektor 1p, konektor 2p a konektor 3p.
Konektor 1p má relatívne jednoduchú štruktúru a nízke náklady. Spĺňa požiadavky na tienenie a hydroizoláciu systémov vysokonapäťových systémov, ale proces montáže je mierne komplikovaný a prevádzka prepracovania je zlá. Všeobecne sa používa v batériách a motoroch.
Konektory 2p a 3p majú zložité štruktúry a relatívne vysoké náklady. Spĺňa požiadavky na tienenie a hydroizoláciu systémov vysokonapäťových systémov a má dobrú udržateľnosť. Všeobecne sa používa na vstup a výstup DC, ako napríklad na batériách s vysokým napätím, svorky ovládača, výstupné terminály nabíjačky DC atď.
Príklad konektora 1p/2p/3p
Všeobecné požiadavky na konektory s vysokým napätím
Konektory s vysokým napätím by mali spĺňať požiadavky určené SAE J1742 a mať nasledujúce technické požiadavky:
Technické požiadavky určené SAE J1742
Konštrukčné prvky konektorov s vysokým napätím
Požiadavky na konektory s vysokým napätím v systémoch s vysokým napätím zahŕňajú, ale nie sú obmedzené na: vysoké napätie a vysoký prúd; potreba byť schopná dosiahnuť vyššiu úroveň ochrany za rôznych pracovných podmienok (napríklad vysoká teplota, vibrácie, náraz zrážky, odolný voči prachu a vodotesné atď.); Mať inštalovateľnosť; mať dobrý elektromagnetický tieniaci výkon; Náklady by mali byť čo najnižšie a trvanlivé.
Podľa vyššie uvedených charakteristík a požiadaviek, ktoré by mali mať konektory s vysokým napätím, na začiatku konštrukcie konektorov s vysokým napätím sa musia zohľadniť nasledujúce konštrukčné prvky a vykonávať cielene navrhovanie a overenie testu.
Porovnávací zoznam konštrukčných prvkov, zodpovedajúce výkonnostné a overovacie testy konektorov s vysokým napätím
Analýza zlyhania a zodpovedajúce miery vysokorýchlostných konektorov
Aby sa zlepšila spoľahlivosť návrhu konektora, jeho režim zlyhania by sa mal najprv analyzovať tak, aby bolo možné vykonať zodpovedajúce preventívne konštrukčné práce.
Konektory majú zvyčajne tri hlavné režimy zlyhania: zlý kontakt, zlá izolácia a voľná fixácia.
(1) Pre slabý kontakt sa môžu na posúdenie použiť ukazovatele, ako je statický kontaktný odpor, dynamický odporový odpor, separačná sila s jedným otvorom, body pripojenia a odpor vibrácií komponentov;
(2) Na zlú izoláciu je možné zistiť izoláciu izolácie izolátora, rýchlosť degradácie času izolátora, ukazovatele veľkosti izolátora, kontakty a ďalšie časti;
(3) V prípade spoľahlivosti pevného a oddeleného typu je možné otestovať toleranciu zostavenia, vytrvalostný moment, spojovacia sila kolíkov, sila vkladania spojovacej kolíky, retenčná sila v podmienkach environmentálneho stresu a ďalšie ukazovatele terminálu a konektora, aby sa posudzovala.
Po analýze hlavných režimov zlyhania a foriem zlyhania konektora je možné prijať nasledujúce opatrenia na zlepšenie spoľahlivosti návrhu konektora:
(1) Vyberte príslušný konektor.
Výber konektorov by nemal brať do úvahy iba typ a počet pripojených obvodov, ale tiež uľahčiť zloženie zariadenia. Napríklad kruhové konektory sú menej ovplyvnené klimatickými a mechanickými faktormi ako obdĺžnikové konektory, majú menšie mechanické opotrebenie a sú spoľahlivo pripojené k koncom drôtu, takže kruhové konektory by sa mali zvoliť čo najviac.
(2) Čím väčší počet kontaktov v konektore, tým nižšia je spoľahlivosť systému. Preto, ak umožňujú priestor a hmotnosť, skúste zvoliť konektor s menším počtom kontaktov.
(3) Pri výbere konektora by sa mali zvážiť pracovné podmienky zariadenia.
Dôvodom je skutočnosť, že celkový zaťažovací prúd a maximálny prevádzkový prúd konektora sa často určujú na základe povoleného tepla pri prevádzke za najvyšších teplotných podmienok okolitého prostredia. Aby sa znížila pracovná teplota konektora, mali by sa úplne zvážiť podmienky rozptylu tepla konektora. Napríklad kontakty ďalej od stredu konektora sa môžu použiť na spojenie napájacieho zdroja, čo vedie k rozptylu tepla.
(4) nepremokavé a proti korózii.
Keď konektor pracuje v prostredí s korozívnymi plynmi a kvapalinami, aby sa zabránilo korózii, mala by sa venovať pozornosť možnosti jeho horizontálneho inštalácie zo strany počas inštalácie. Ak podmienky vyžadujú vertikálnu inštaláciu, malo by sa zabrániť tekutine do konektora pozdĺž vodičov. Všeobecne používajte vodotesné konektory.
Kľúčové body v návrhu kontaktov s vysokým napätím
Kontaktná technológia pripojenia skúma hlavne kontaktnú plochu a kontaktnú silu vrátane kontaktného spojenia medzi terminálmi a vodičmi a kontaktného spojenia medzi terminálmi.
Spoľahlivosť kontaktov je dôležitým faktorom pri určovaní spoľahlivosti systému a je tiež dôležitou súčasťou celej zostavy vysokonapäťového káblového zväzku. V dôsledku drsného pracovného prostredia niektorých terminálov, drôtov a konektorov sú spojenie medzi svorkami a vodičmi a spojenie medzi terminálmi a terminálmi náchylné na rôzne poruchy, ako je korózia, starnutie a uvoľnenie v dôsledku vibrácií.
Pretože poruchy elektrického káblového zväzku spôsobené poškodením, uvoľnením, pádom a zlyhaním kontaktov predstavujú viac ako 50% zlyhaní v celom elektrickom systéme, mala by sa venovať plná pozornosť na návrh spoľahlivosti kontaktov v návrhu spoľahlivosti vysoko naplneného elektrického systému vozidla.
1. Kontaktné spojenie medzi terminálom a drôtom
Spojenie medzi terminálmi a vodičmi sa vzťahuje na spojenie medzi nimi prostredníctvom procesu kriminacieho alebo ultrazvukového zvárania. V súčasnosti sa proces krimpovania a proces ultrazvukového zvárania bežne používajú vo vysokorýchlostných drôtových zväzkoch, z ktorých každý má vlastné výhody a nevýhody.
(1) proces kriminacie
Zásadou procesu kriminacieho procesu je použiť vonkajšiu silu na jednoduché fyzické vytlačenie vodiča vodiča do kriminaovanej časti terminálu. Výška, šírka, prierezový štát a ťahanie sily kriminacieho terminálu sú hlavným obsahom kvality terminálu, ktorá určuje kvalitu kriminacie.
Je však potrebné poznamenať, že mikroštruktúra akéhokoľvek jemne spracovaného tuhého povrchu je vždy drsná a nerovnomerná. Po tom, čo sú svorky a drôty zakrivené, nejde o kontakt celej kontaktnej plochy, ale kontakt niektorých bodov roztrúsených na kontaktnej ploche. , skutočný kontaktný povrch musí byť menší ako teoretický kontaktný povrch, čo je tiež dôvod, prečo je kontaktný odpor procesu kriminatu vysoký.
Mechanické krimanie je výrazne ovplyvnené procesom kriminacieho procesu, ako je tlak, výška kriminacieho atď. Z tohto dôvodu je kriminačná konzistentnosť procesu krimpovania priemerná a opotrebenie nástroja je veľký vplyv na veľké a spoľahlivosť je priemerná.
Proces kriminacieho mechanického krimúrenia je zrelý a má širokú škálu praktických aplikácií. Je to tradičný proces. Takmer všetci veľkí dodávatelia majú pomocou tohto procesu výrobky z drôtu.
Profily kontaktu s terminálom a drôtom pomocou procesu kriminacie
（2) Proces ultrazvukového zvárania
Ultrazvukové zváranie využíva vysokofrekvenčné vibračné vlny na prenos na povrchy dvoch objektov, ktoré sa majú zvárať. Pod tlakom sa povrchy týchto dvoch objektov vtierajú proti sebe, aby vytvorili fúziu medzi molekulárnymi vrstvami.
Ultrazvukové zváranie používa ultrazvukový generátor na premenu prúdu 50/60 Hz na elektrickú energiu 15, 20, 30 alebo 40 kHz. Konvertovaná vysokofrekvenčná elektrická energia sa znova premieňa na mechanický pohyb rovnakej frekvencie cez prevodník a potom sa mechanický pohyb prenáša do zváracej hlavy cez sadu zariadení na roh, ktoré môžu zmeniť amplitúdu. Zváracia hlava prenáša prijatú vibračnú energiu do kĺbu obrobku, ktorý sa má zvárať. V tejto oblasti sa vibračná energia premení na tepelnú energiu trením a roztavuje kov.
Pokiaľ ide o výkon, proces ultrazvukového zvárania má na dlhú dobu malý odpor s kontaktným odporom a nízke nadprúdové zahrievanie; Pokiaľ ide o bezpečnosť, je spoľahlivé a nie je ľahké uvoľniť a spadnúť pod dlhodobými vibráciami; Môže sa použiť na zváranie medzi rôznymi materiálmi; Je ovplyvnená povrchovou oxidáciou alebo poťahovaním; Kvalitu zvárania sa dá posudzovať monitorovaním príslušných vlny procesu kriminacieho procesu.
Aj keď náklady na vybavenie na proces ultrazvukového zvárania sú relatívne vysoké a kovové časti, ktoré sa majú zvárať, nemôžu byť príliš silné (zvyčajne ≤ 5 mm), ultrazvukové zváranie je mechanický proces a počas celého procesu zvárania nie sú k dispozícii žiadne trendy s vysokým obsahom zvárania s drôtom.
Terminály a vodiče s ultrazvukovým zváraním a ich kontaktnými prierezmi
Bez ohľadu na proces kriminatu alebo proces ultrazvukového zvárania, keď je terminál pripojený k drôtu, musí jej vyťahovacia sila spĺňať štandardné požiadavky. Po pripojení drôtu k konektoru by nemala byť vytiahnutá sila menšia ako minimálna sila sťahovania.
Čas príspevku: december 06-2023