Преглед на високонапонскиот конектор
Високонапонските конектори, исто така познати како високонапонски конектори, се вид автомобилски конектор. Тие генерално се однесуваат на конектори со работен напон над 60V и се главно одговорни за пренесување на големи струи.
Високонапонските конектори главно се користат во високонапонски и високострујни кола на електрични возила. Тие работат со жици за да ја транспортираат енергијата на батерискиот пакет преку различни електрични кола до различни компоненти во системот на возилото, како што се батериски пакети, контролери на мотори и DCDC конвертори. Високонапонски компоненти како што се конвертори и полначи.
Во моментов, постојат три главни стандардни системи за високонапонски конектори, имено LV стандарден приклучок, USCAR стандарден приклучок и јапонски стандарден приклучок. Меѓу овие три приклучоци, LV моментално има најголем тираж на домашниот пазар и најкомплетни стандарди за процесирање.
Дијаграм на процесот на склопување на високонапонски конектор
Основна структура на високонапонски конектор
Високонапонските конектори се составени главно од четири основни структури, имено контактори, изолатори, пластични обвивки и додатоци.
(1) Контакти: основни делови што ги комплетираат електричните врски, имено машки и женски терминали, трски итн.;
(2) Изолатор: ги потпира контактите и обезбедува изолација помеѓу контактите, односно внатрешната пластична обвивка;
(3) Пластична обвивка: Обвивката на конекторот обезбедува порамнување на конекторот и го штити целиот конектор, односно надворешната пластична обвивка;
(4) Додатоци: вклучувајќи структурни додатоци и додатоци за инсталација, имено позиционирачки иглички, водилки, прстени за поврзување, заптивни прстени, ротирачки лостови, структури за заклучување итн.
Експлодиран приказ на конектор за висок напон
Класификација на високонапонски конектори
Високонапонските конектори може да се разликуваат на повеќе начини. Дали конекторот има функција за заштита, бројот на пинови на конекторот итн., сето тоа може да се користи за дефинирање на класификацијата на конекторот.
1.Дали има заштита или не
Високонапонските конектори се поделени на незаштитени и заштитени конектори според тоа дали имаат заштитени функции.
Незаштитените конектори имаат релативно едноставна структура, немаат функција за заштита и се релативно ниски трошоци. Се користат на локации каде што не е потребна заштита, како што се електрични апарати покриени со метални куќишта, како што се кола за полнење, внатрешноста на батериите и внатрешноста на контролните единици.
Примери за конектори без заштитен слој и без дизајн со високонапонско меѓуслојување
Заштитените конектори имаат сложени структури, барања за заштита и релативно високи трошоци. Погодни се за места каде што е потребна функција за заштита, како на пример каде што надворешноста на електричните апарати е поврзана со високонапонски кабли.
Пример за конектор со штит и HVIL дизајн
2. Број на приклучоци
Високонапонските конектори се поделени според бројот на порти за поврзување (PIN). Моментално, најчесто користени се 1P конектор, 2P конектор и 3P конектор.
1P конекторот има релативно едноставна структура и ниска цена. Ги исполнува барањата за заштита и хидроизолација на високонапонските системи, но процесот на склопување е малку комплициран, а функционалноста на преработката е лоша. Генерално се користи во батерии и мотори.
2P и 3P конекторите имаат сложени структури и релативно високи трошоци. Ги исполнуваат барањата за заштита и хидроизолација на високонапонските системи и имаат добра одржливост. Генерално се користат за DC влез и излез, како на пример на високонапонски батерии, терминали на контролерот, DC излезни терминали на полначот итн.
Пример за 1P/2P/3P високонапонски конектор
Општи барања за високонапонски конектори
Високонапонските конектори треба да ги исполнуваат барањата наведени во SAE J1742 и да ги имаат следните технички барања:
Технички барања специфицирани од SAE J1742
Дизајнерски елементи на високонапонски конектори
Барањата за високонапонски конектори во високонапонски системи вклучуваат, но не се ограничени на: перформанси со висок напон и висока струја; потреба од постигнување на повисоки нивоа на заштита при различни работни услови (како што се висока температура, вибрации, удар, отпорност на прашина и вода итн.); можност за инсталација; добри перформанси на електромагнетна заштита; цената треба да биде што е можно пониска и трајна.
Според горенаведените карактеристики и барања што треба да ги имаат високонапонските конектори, на почетокот на дизајнирањето на високонапонските конектори, треба да се земат предвид следните елементи на дизајнот и да се изврши целна верификација на дизајнот и тестирањето.
Споредбена листа на елементи на дизајнот, соодветни тестови за перформанси и верификација на високонапонски конектори
Анализа на дефекти и соодветни мерки на високонапонски конектори
За да се подобри сигурноста на дизајнот на конекторот, прво треба да се анализира неговиот начин на дефект, за да може да се изврши соодветна превентивна работа во дизајнот.
Конекторите обично имаат три главни начини на дефект: слаб контакт, лоша изолација и лабава фиксација.
(1) За слаб контакт, индикатори како што се отпорност на статички контакт, отпорност на динамички контакт, сила на одвојување на една дупка, точки на поврзување и отпорност на вибрации на компонентите може да се користат за проценка;
(2) За слаба изолација, отпорот на изолација на изолаторот, временската стапка на деградација на изолаторот, индикаторите за големина на изолаторот, контактите и другите делови можат да се детектираат за да се процени;
(3) За сигурноста на фиксниот и одвоениот тип, може да се тестира толеранцијата на склопувањето, моментот на издржливост, силата на задржување на спојниот игла, силата на вметнување на спојниот игла, силата на задржување под услови на стрес на околината и други индикатори на терминалот и конекторот за да се процени.
По анализата на главните начини на дефект и формите на дефект на конекторот, може да се преземат следниве мерки за подобрување на сигурноста на дизајнот на конекторот:
(1) Изберете го соодветниот конектор.
При изборот на конектори не треба да се земат предвид само видот и бројот на поврзани кола, туку и составот на опремата. На пример, кружните конектори се помалку засегнати од климатските и механичките фактори од правоаголните конектори, имаат помалку механичко абење и се сигурно поврзани со краевите на жиците, па затоа треба да се избираат кружни конектори колку што е можно повеќе.
(2) Колку е поголем бројот на контакти во конекторот, толку е помала сигурноста на системот. Затоа, ако просторот и тежината дозволуваат, обидете се да изберете конектор со помал број на контакти.
(3) При избор на конектор, треба да се земат предвид условите за работа на опремата.
Ова е затоа што вкупната струја на оптоварување и максималната работна струја на конекторот често се одредуваат врз основа на дозволената топлина при работа под највисоки температурни услови на околната средина. За да се намали работната температура на конекторот, треба целосно да се земат предвид условите за дисипација на топлината на конекторот. На пример, контактите подалеку од центарот на конекторот може да се користат за поврзување на напојувањето, што е попогодно за дисипација на топлина.
(4) Водоотпорен и антикорозивен.
Кога конекторот работи во средина со корозивни гасови и течности, за да се спречи корозија, треба да се обрне внимание на можноста за негово хоризонтално инсталирање од страна за време на инсталацијата. Кога условите бараат вертикална инсталација, треба да се спречи течноста да тече во конекторот по должината на каблите. Генерално користете водоотпорни конектори.
Клучни точки во дизајнот на контакти на високонапонски конектор
Технологијата на контактно поврзување главно ја испитува контактната површина и контактната сила, вклучувајќи го контактното поврзување помеѓу терминалите и жиците, како и контактното поврзување помеѓу терминалите.
Сигурноста на контактите е важен фактор во одредувањето на сигурноста на системот и е исто така важен дел од целиот склоп на високонапонски кабелски сноп.Поради суровата работна средина на некои терминали, жици и конектори, врската помеѓу терминалите и жиците, како и врската помеѓу терминалите и терминалите, се склони кон разни дефекти, како што се корозија, стареење и олабавување поради вибрации.
Бидејќи дефектите на електричните кабли предизвикани од оштетување, лабавост, паѓање и дефект на контактите сочинуваат повеќе од 50% од дефектите во целиот електричен систем, треба да се посвети целосно внимание на дизајнот за сигурност на контактите при дизајнот за сигурност на високонапонскиот електричен систем на возилото.
1. Контактна врска помеѓу терминалот и жицата
Поврзувањето помеѓу терминалите и жиците се однесува на поврзувањето помеѓу двата преку процес на стегање или процес на ултразвучно заварување. Во моментов, процесот на стегање и процесот на ултразвучно заварување најчесто се користат во високонапонските жичени снопови, секој со свои предности и недостатоци.
(1) Процес на стегање
Принципот на процесот на стегање е да се користи надворешна сила за едноставно физички да се стисне спроводната жица во стегнатиот дел од терминалот. Висината, ширината, состојбата на напречниот пресек и силата на влечење на стегањето на терминалот се основните содржини на квалитетот на стегањето на терминалот, кои го одредуваат квалитетот на стегањето.
Сепак, треба да се напомене дека микроструктурата на која било фино обработена цврста површина е секогаш груба и нерамна. Откако терминалите и жиците ќе се стегнат, не станува збор за контакт на целата контактна површина, туку за контакт на некои точки расфрлани на контактната површина. , вистинската контактна површина мора да биде помала од теоретската контактна површина, што е исто така причина зошто отпорот на контакт на процесот на стегање е висок.
Механичкото стегање е во голема мера под влијание на процесот на стегање, како што се притисокот, висината на стегање итн. Контролата на производството треба да се спроведува преку средства како што се анализа на висината на стегање и профилот/металографската анализа. Затоа, конзистентноста на стегање од процесот на стегање е просечна, а абењето на алатот е големо, а сигурноста е просечна.
Процесот на стегање со механичко стегање е развиен и има широк спектар на практични примени. Тоа е традиционален процес. Речиси сите големи добавувачи имаат производи од жичен сноп што го користат овој процес.
Профили за контакт на терминали и жици со употреба на процес на стегање
（2) Процес на ултразвучно заварување
Ултразвучното заварување користи високофреквентни вибрациони бранови за да ги пренесе на површините на два предмета што треба да се заварат. Под притисок, површините на двата предмета се тријат една од друга за да формираат фузија помеѓу молекуларните слоеви.
Ултразвучното заварување користи ултразвучен генератор за претворање на струја од 50/60 Hz во електрична енергија од 15, 20, 30 или 40 KHz. Конвертираната високофреквентна електрична енергија се претвора повторно во механичко движење со иста фреквенција преку предавателот, а потоа механичкото движење се пренесува до главата за заварување преку сет уреди со рогови кои можат да ја менуваат амплитудата. Главата за заварување ја пренесува примената енергија на вибрации до спојот на работниот дел што треба да се завари. Во оваа област, енергијата на вибрации се претвора во топлинска енергија преку триење, топејќи го металот.
Во однос на перформансите, процесот на ултразвучно заварување има мал отпор на контакт и ниско загревање на прекумерна струја подолго време; во однос на безбедноста, сигурен е и не е лесен за олабавување и паѓање под долготрајни вибрации; може да се користи за заварување помеѓу различни материјали; е под влијание на површинска оксидација или обложување; квалитетот на заварувањето може да се процени со следење на релевантните бранови форми на процесот на стегање.
Иако цената на опремата за процесот на ултразвучно заварување е релативно висока, а металните делови што треба да се заварат не смеат да бидат премногу дебели (обично ≤5 mm), ултразвучното заварување е механички процес и не тече струја во текот на целиот процес на заварување, така што нема проблеми со топлинската спроводливост и отпорноста. Проблемите со топлинската спроводливост и отпорноста се идните трендови на заварувањето со високонапонски жичени снопови.
Терминали и проводници со ултразвучно заварување и нивните контактни пресеци
Без разлика дали станува збор за процес на стегање или ултразвучно заварување, откако терминалот ќе се поврзе со жицата, неговата сила на отскокнување мора да ги исполнува стандардните барања. Откако жицата ќе се поврзе со конекторот, силата на отскокнување не треба да биде помала од минималната сила на отскокнување.
Време на објавување: 06.12.2023