Design della spina per Tesla NACS

In questa serie di articoli, analizzeremo brevemente i cambiamenti nella progettazione della struttura della porta di ricarica di Tesla, selezionando principalmente il supporto di ricarica adattato al Modello S/X in 2015 e la versione via cavo adattata al Modello 3 In 2018 per una breve analisi. Il gruppo della base di ricarica del tubo di alluminio non è descritto. Per altre informazioni sulla versione con tubo in alluminio, si prega di consultare l'articolo precedente: Tesla: brevetto sulle sbarre di ricarica; unico e in continua evoluzione.
Questo articolo ci permette di tornare a 2015 e analizzare brevemente il progetto strutturale della prima interfaccia di ricarica Tesla basata sul Modello X di quell'epoca. Usalo come punto di partenza.

Le seguenti analisi e immagini contenenti testo non rappresentano lo stato finale della produzione di massa delle tecnologie menzionate di seguito. Non rappresenta alcuna situazione universale o accidentale della tecnologia menzionata di seguito, è solo una semplice analisi e discussione.

48Una prolunga da 110-240 V da 6 metri per Tesla con cavo con spina Nacs per il livello 1&2 Caricabatterie per veicoli elettrici e connettore a muro Tesla

Da NACS a NEMA 5-20/15 Spina adattatore Pluge EV per adattatore Tesla a nema compatibile con connettore a parete NACS

1000Produttore di cavi di ricarica NACS da 250 kW di ricambio per spina di ricarica Tesla V 250A

Presa generale & progettazione del potere
Le funzionalità della prima versione dell'interfaccia Tesla NACS SOP includono:
● I cavi e i terminali di collegamento della saldatura a ultrasuoni soddisfano per la prima volta i requisiti di ricarica V2 (le iterazioni successive raggiungeranno il livello V3);
● Uscita a 90° & terminale con bloccaggio a vite;
● Copertura protettiva rimovibile (con rimozione antiaccidentale);
● Apertura colorata e design visivo della sorgente luminosa;
● Il filo di terra ha una sezione trasversale piccola & AC e DC condividono la stessa interfaccia;
● Segnale + La spina e la presa PE possono essere separate;
Allo stesso tempo, funzioni come la ricarica del veicolo, tirando fuori la pistola, e l'apertura del coperchio erano anch'essi progetti all'avanguardia per l'epoca.
Posizione del layout del veicolo (Modello X)
La dimensione complessiva del pannello è inferiore a CCS & GB AC e DC integrati. Per dettagli sulla dimensione della parte plug-in e sulla logica di ricarica, vedere l'articolo precedente: Alcuni dati sul sovraccarico di Tesla.
Dettagli di montaggio della presa di ricarica (Modello X)
La caratteristica più importante della prima versione di SOP è simile all'attuale tubo in alluminio. La protezione della posizione della presa non dipende dalla base di ricarica stessa. La copertura protettiva rimovibile sulla coda + 90° la presa per aumentare la comodità di montaggio e manutenzione del cablaggio è mantenuta ancora oggi, e i prodotti conduttori a fila/asta/tubo stanno diventando sempre più popolari ora. Ci sono sempre più produttori BMK.
Dettagli del coperchio di apertura del gruppo presa di ricarica
Inoltre, a causa dei requisiti generali di progettazione, il segnale + Il plug-in in PE è integrato con colla morbida e dura + filo + terminale. Allo stesso tempo, dopo che la fibbia è stata assemblata nella presa, la copertura protettiva rimovibile può essere utilizzata per ottenere funzioni simili al CPA, che vale anche la pena imparare. Si verificano delle vibrazioni dopo che la parte stampata in un unico pezzo è stata completamente assemblata.
Interfaccia esterna del gruppo presa di ricarica e dettagli del segnale
In termini di progettazione energetica, nella fase iniziale, rame stagnato + la tecnologia di crimpatura è stata utilizzata per ottenere una ricarica a bassa potenza (rispetto alla potenza massima attuale della ricarica ad alta potenza). Dopo, rame puro + saldatura ad ultrasuoni e filo di alluminio + sono state utilizzate saldature ad ultrasuoni, ma ciò che non è cambiato è il design protettivo dei terminali e dei cavi sopra menzionati. Mentre i cavi vengono costantemente aggiornati, la protezione non è stata aggiornata. Guardando al passato e al presente, è necessario esplorare il design della terminazione senza protezione sui conduttori in alluminio? Come il rivestimento sol-gel.

Il mercato statunitense segue Tesla nella progettazione delle prese per veicoli elettrici

Saldatura ad ultrasuoni del gruppo presa di ricarica:
In termini di trattamento schermante, a causa di alcuni motivi, I modelli X e S scelgono rispettivamente il tubo termoretraibile con schermatura dell'estremità della presa per avvolgere la sospensione a estremità singola e la crimpatura dello schermo, quindi collegare la lamiera del corpo alla messa a terra a doppia estremità. Esiste anche una situazione simile di selezione incrociata tra i successivi 2018 Modello 3 e l'attuale soluzione di tubi in alluminio. La successiva implementazione dell’efficacia della schermatura con una potenza di carica più elevata merita ulteriori studi.

Trattamento di schermatura del gruppo presa di ricarica:
In termini di prestazioni, grazie alla saldatura ad ultrasuoni e alla bassa resistenza terminale, la ricarica analogica corrente può mantenere la corrente a piena potenza per un lungo periodo in un ambiente raffreddato ad aria.
Il design della messa a terra è come prima, l'area della sezione trasversale del conduttore è inferiore rispetto alla maggior parte dei progetti di interfaccia CC, che riduce notevolmente lo spazio occupato dall'interfaccia di ricarica, e la messa a terra è progettata per il caricabatteria per auto.
Apertura di messa a terra del gruppo presa di ricarica e altro:
Apertura colorata + colore sfumato uniforme, anche questa è un'esperienza sensoriale relativamente eccellente al momento. Il design complessivo è centrato sulla piastra di limitazione del perno di coda. Due strati di parti in plastica traslucida proiettano la sorgente luminosa sul PCBA nella posizione di trasmissione della luce della porta di ricarica, ottenendo una distribuzione uniforme della luce nell'area di visione anteriore.
In altri esempi di diverse interfacce contemporaneamente, diverse posizioni di progettazione dell'apertura si ottengono modificando la posizione della plastica traslucida. Questo è anche il vantaggio del design dell'apertura standardizzato.

Visualizzazione apertura gruppo presa di ricarica
Ma il gruppo ottico è integrato nella presa di ricarica. Ci sono aree che necessitano di un aggiustamento costante nell'intera produzione delle prese e nell'abbinamento dei nuovi modelli ai veicoli (forse anche il costo è uno dei punti chiave). Nei successivi modelli Model 3/Y, il modulo di illuminazione nel gruppo presa di ricarica viene spostato dal corpo della presa e posizionato nella piastra di collegamento della presa, spesso con il LOGO Tesla.

PCBA parziale e pin del gruppo presa di ricarica
Rispetto a GB IEC e ad altre soluzioni integrate CA e CC. La prima versione del segnale Tesla NACS SOP e dell'uscita di terra utilizza il plug-in a 6 pin (1Perno riservato) * 1 + Pilota * 1 + terminale di terra * 1 + Prox * 1 (PE è integrato con Pilot e Prox). L'uscita del circuito a bassa tensione complessivamente semplificata riduce il numero di gruppi di cablaggi e riserva spazio per la successiva miniaturizzazione di PCBA e pannelli. I successivi requisiti per il monitoraggio della temperatura e altri aspetti continueranno ad aumentare. L’ultimo NACS di Tesla è 12+3Pin (compreso il lucchetto a innesto, ad eccezione di alcuni modelli di blocco della pistola), CCS lo è 12+3 Spillo (compreso il blocco della pistola).

Prese di ricarica standard attuali
Per quanto riguarda la disposizione del dispositivo di bloccaggio della pistola ad inserimento, NACS è stato alla base del socket dalla prima versione della SOP fino alla versione attuale, e il drenaggio è organizzato insieme. Fa bene al drenaggio, ma la capacità dell'intero blocco lancia di resistere all'intrusione di detriti è più debole rispetto ad altre interfacce standard (occasionalmente fallisce qui). Attualmente, le soluzioni con tubi in alluminio della maggior parte dei modelli di veicoli abbandonano la prima versione del design della serratura SOP e adottano soluzioni con un livello di protezione migliore.

Le viti della piastra di montaggio sono tutte viti autofilettanti, 4 in totale.

Modalità di errore della distinta base secondaria dell'assieme presa di ricarica
Le prime versioni hanno sempre molte modalità di errore. Alcune modalità di errore sono state aggirate, e alcune modalità di errore attualmente persistono. Quella che segue è una breve analisi di un fallimento della progettazione strutturale.
Modalità di fallimento: Il cappuccio anti-touch cade. Questa modalità di errore si verifica quando il terminale viene ruotato. A causa della particolarità dei successivi processi di punzonatura e arrotondamento, il rischio di cadere è maggiore rispetto a prima. Oltre a Tesla, anche altri OEM hanno riscontrato problemi simili.

Modalità di guasto del gruppo presa di ricarica
Per ridurre al minimo il rischio di fallimento, durante la fase iniziale della progettazione dimensionale raffinata e della verifica multidimensionale, si può anche prendere in considerazione la modifica del dito anti-touch e dei metodi di connessione del terminale.