עיצוב תקע עבור Tesla NACS

בסדרת מאמרים זו, ננתח בקצרה את השינויים בתכנון המבנה של יציאת הטעינה של טסלה, בעיקר בחירת עמדת הטעינה המותאמת לדגם S/X in 2015 וגרסת הכבלים המותאמת לדגם 3 ב 2018 לניתוח קצר. מכלול בסיס הטעינה של צינור האלומיניום אינו נחשף. למידע נוסף על גרסת צינור האלומיניום, אנא עיין במאמר הקודם: טסלה - פטנט פס טעינה; ייחודי ומתפתח כל הזמן.
מאמר זה נותן לנו לחזור אליו 2015 ולנתח בקצרה את העיצוב המבני של ממשק הטעינה המוקדם של טסלה המבוסס על דגם X של אותה תקופה. השתמש בו כנקודת התחלה.

הניתוח הבא והתמונות המכילות טקסט אינם מייצגים את מצב הייצור ההמוני הסופי של הטכנולוגיות המוזכרות להלן. זה לא מייצג שום מצב אוניברסלי או מקרי של הטכנולוגיה המוזכרת להלן, זה רק ניתוח ודיון פשוטים.

48כבל מאריך של טסלה 110-240V 6 מטר עם כבל תקע Nacs לרמה 1&2 מטען EV ומחבר קיר טסלה

NACS ל-NEMA 5-20/15 Pluge EV מתאם תקע עבור Tesla to nema מתאם תואם עם מחבר קיר NACS

1000V 250A Tesla תקע טעינה החלפת 250KW NACS כבל טעינה יצרן

שקע כולל & עיצוב כוח
תכונות של הגרסה הראשונה של ממשק Tesla NACS SOP כוללות:
● חוטי חיבור ריתוך אולטרסאונד ומסופים עומדים בדרישות הטעינה של V2 בפעם הראשונה (האיטרציות הבאות יגיעו קרוב לרמת V3);
● שקע 90° & מסוף מנעול בורג;
● כיסוי מגן נשלף (עם הסרה אנטי בשוגג);
● עיצוב ויזואלי של צמצם צבעוני ומקור אור;
● לחוט ההארקה יש שטח חתך קטן & AC ו-DC חולקים את אותו ממשק;
● אות + ניתן להפריד בין תקע ושקע PE;
במקביל, פונקציות כגון טעינת הרכב, שולף את האקדח, ופתיחת המכסה היו גם עיצובים חדישים באותה תקופה.
מיקום פריסת הרכב (דגם X)
גודל הפאנל הכולל קטן מ-CCS & GB AC ו-DC משולבים. לפרטים על גודל חלק הפלאג אין והיגיון הטעינה, ראה את המאמר הקודם: כמה נתונים על טעינת יתר של טסלה.
פרטי מכלול שקע טעינה (דגם X)
התכונה הגדולה ביותר של הגרסה הראשונה של SOP דומה לצינור האלומיניום הנוכחי. ההגנה על עמדת השקע אינה מסתמכת על בסיס הטעינה עצמו. כיסוי המגן הניתן להסרה בזנב + 90° שקע כדי להגביר את הנוחות של הרכבה ותחזוקה של רתמות החוטים עדיין נשמר היום, ומוצרי מנצח שורה/מוט/צינור הופכים יותר ויותר פופולריים עכשיו. יש יותר ויותר יצרני BMK.
פרטים על מכסה פתיחת מכלול שקע הטעינה
בנוסף, בשל דרישות העיצוב הכוללות, האות + תוסף PE משולב בדבק רך וקשיח + חוּט + מָסוֹף. במקביל, לאחר הרכבת האבזם לתוך השקע, ניתן להשתמש בכיסוי המגן הנשלף כדי להשיג פונקציות דומות ל-CPA, שגם כדאי ללמוד. יש רעד לאחר שהחלק היצוק מחלק אחד מורכב במלואו.
מכלול שקע טעינה ממשק חיצוני ופרטי אות
מבחינת עיצוב כוח, בשלב מוקדם, נחושת משומרת + טכנולוגיית כיווץ שימשה כדי להשיג טעינה בהספק נמוך (בהשוואה להספק המרבי הנוכחי של טעינה בהספק גבוה). מְאוּחָר יוֹתֵר, נחושת טהורה + ריתוך קולי וחוטי אלומיניום + נעשה שימוש בריתוך קולי, אבל מה שלא השתנה הוא העיצוב המגן של המסופים והכבלים שהוזכרו לעיל. בעוד החוטים כל הזמן משודרגים, ההגנה לא שודרגה. מסתכל על העבר ועכשיו, האם יש צורך לחקור את עיצוב הסיום ללא הגנה על מוליכים מאלומיניום? כגון ציפוי סול-ג'ל.

השוק האמריקאי עוקב אחר טסלה בעיצוב תקע EV

ריתוך אולטרסאונד של מכלול שקע טעינה:
מבחינת טיפול מיגון, בגלל כמה סיבות, דגם X ו-S בהתאמה בוחרים את צינור כיווץ החום המגן על קצה השקע כדי לעטוף את המתלה החד-קצה ואת כיווץ המגן ולאחר מכן לחבר את מתכת הגוף להארקה כפולה.. יש גם מצב בחירה צולבת דומה בין הבאות 2018 דֶגֶם 3 ופתרון צינור האלומיניום הנוכחי. היישום הבא של יעילות המיגון תחת עוצמת טעינה גבוהה יותר ראוי למחקר נוסף.

טיפול מיגון מכלול שקע טעינה:
מבחינת ביצועים, הודות לריתוך קולי והתנגדות מסוף נמוכה, טעינה אנלוגית זרם יכולה לשמור על נשיאת זרם מלא לאורך זמן בסביבה מקוררת אוויר.
עיצוב הארקה הוא כמו קודם, שטח חתך המוליך קטן יותר מרוב עיצובי ממשק DC, מה שמקטין מאוד את המקום שתופס ממשק הטעינה, וההארקה מיועדת למטען הרכב.
צמצם הארקה של מכלול שקע טעינה ואחרים:
צמצם צבעוני + צבע שיפוע אחיד, זו גם חוויה חושית מצוינת יחסית כרגע. העיצוב הכולל מרוכז על לוחית הגבלת סיכת הזנב. Two layers of translucent plastic parts project the light source on the PCBA to the light-transmitting position of the charging port, achieving uniform light distribution in the forward viewing area.
In other examples of different interfaces at the same time, different aperture design positions are achieved by changing the position of translucent plastic. This is also the advantage of standardized aperture design.

Charging socket assembly aperture visualization
But the light assembly is built into the charging socket. There are areas that need constant adjustment in the entire socket manufacturing and vehicle matching of new models (perhaps cost is also one of the key points). In subsequent Model 3/Y models, the lighting module in the charging socket assembly is moved out of the socket body and placed in the socket connection plate, often with the Tesla LOGO.

Partial PCBA and Pin of charging socket assembly
Compared with GB IEC and other AC and DC integrated solutions. The first version of Tesla NACS SOP signal and ground output uses 6Pin plug-in (1Pin reserved) * 1 + Pilot * 1 + ground terminal * 1 + Prox * 1 (PE is integrated with Pilot and Prox). The overall simplified low-voltage loop output reduces the number of wire harness assemblies and reserves space for subsequent PCBA and panel miniaturization. Subsequent requirements for temperature monitoring and other aspects will continue to increase. Tesla’s latest NACS is 12+3Pin (including plug-in locking lock, except for some Model Gun lock), CCS is 12+3 פִּין (including gun lock).

Current standard charging socket assemblies
Regarding the arrangement of the locking lock of the insertion gun, NACS has been at the bottom of the socket since the first version of the SOP to the current version, and the drainage is arranged together. It is good for drainage, but the ability of the entire lance lock to resist the intrusion of debris is weaker than other standard interfaces (it occasionally fails here). כַּיוֹם, the aluminum tube solutions of most vehicle models abandon the first version of the SOP lock design and adopt solutions with a better protection level.

The mounting plate screws are all self-tapping screws, 4 in total.

Charging socket assembly secondary BOM failure mode
Early versions always have a lot of failure modes. Some failure modes have been circumvented, and some failure modes currently persist. The following is a brief analysis of a structural design failure.
Failure mode: Anti-touch cap falls off. This failure mode occurs when the terminal is turned. Due to the special nature of the subsequent punching and rounding processes, the risk of falling off is greater than before. In addition to Tesla, other OEMs have also experienced similar problems.

Charging socket assembly failure mode
To minimize the risk of failure, during the early stage of refined dimensional design and multi-dimensional verification, changing the anti-touch finger and terminal connection methods can also be taken into consideration.