신에너지 자동차 고전압 커넥터 기술

최근에는, 세계적으로 유명한 커넥터 회사들이 생산기지를 중국으로 이전했습니다.. 중국은 세계 최대의 커넥터 생산 기지가 되었습니다.. 수년간의 기술 축적 ​​끝에, 우리나라 커넥터는 설계 능력, 자동화 생산 능력 측면에서 신에너지 자동차용 고전압 커넥터에 요구되는 기술 수준을 충족했습니다.. 하류 제조사는 현지화되어 있고 충분한 기술력을 가지고 있다는 전제하에, 국내 제조업체는 신에너지 자동차용 고전압 커넥터 분야에서 최고점을 차지했습니다., 쓰촨 용귀(Sichuan Yonggui)와 같은, AVIC 광전자공학, Basba 및 기타 잘 알려진 회사.

조화 시스템은 최대 전류 부하를 위한 Rosenberger HV 커넥터로 구성됩니다. 50 A와 450 케이블 직경에 대한 A 2 엑스 4 mm² ~ 120 mm² 및 고객별 어셈블리를 위한 배전 장치. 요청 시 48V 커넥터 세대를 사용할 수 있습니다..

HVR300 커넥터 시스템은 현재 개발 단계에 있으며 요청 시 제공됩니다.. 최소한의 공간 요구 사항과 결합된 최대 전류 전달 용량은 320A입니다.. 제품 포트폴리오에는 차폐 케이블용 2극 앵글 커플러와 다음의 케이블 단면이 포함됩니다. 70 mm²와 해당 헤더. 단면 50 mm²는 요청 시 제공됩니다.. 레버 잠금 메커니즘은 추가 슬라이더로 고정됩니다. (CPA – 커넥터 위치 보증) 우발적인 분리를 방지하기 위해.

HVR420 커넥터는 420A에서 가장 높은 전류 전달 용량을 갖습니다. 95 mm² 변형. 케이블 단면적이 가장 넓습니다. 120 mm², 85°C의 온도에서 최대 450A의 전류 강도를 달성할 수 있습니다.. 추가 슬라이드 잠금 메커니즘은 전기 자동차 배터리의 과충전과 같은 응용 분야에서 실수로 연결이 분리되는 것을 방지합니다. 450 kWh.

새로운 에너지 전기 자동차 EV 110-750V 2300A 전류 고전압 Hv 방수 라인 에너지 저장 6mm 실리콘 케이블 2-5 핀 플러그 커넥터

중국 신에너지 전기 자동차 와이어 하네스 공장 고전압 전원 케이블 배터리 케이블 AC1000V DC1500V 고전압 EV 케이블 제조

신에너지 자동차용 고전압 커넥터 및 고전압 전선

1-고전압 커넥터의 기술 분석:
1.1 차량 시스템에 고전압 커넥터 적용
기존의 고전압 및 고전류 커넥터와 비교, 신에너지 차량용 커넥터의 사용 조건은 더욱 복잡하고 변경 가능합니다., 커넥터의 더 높은 신뢰성이 요구됨;
기존 저전압 자동차 커넥터와 비교, 전압 레벨의 증가로 인해 (현재 주류 전압은 300V DC보다 높습니다.), 감전으로 인한 인체 부상 위험이 증가했습니다., 커넥터에 대한 안전 요구 사항이 더 높습니다.. 그러므로, 제품의 절연 및 보호 요구 사항은 기존 저전압 플러그인보다 높습니다..
신에너지 차량용 커넥터의 주요 기능은 차량 전체의 고전압 상호 연결 시스템을 보장하는 것입니다.. 즉, 내부 회로를 차단하거나 절연하여 전류가 흐르게 하는 브리지 구축.
신에너지 자동차 커넥터의 구성은 일반적으로 세 부분으로 나눌 수 있습니다.: 쉘 및 씰과 같은 보조 구조물, 절연 부품, 및 전도성 접촉 쌍. 플러그 외장과 소켓 외장의 삽입 및 상호 협력을 통해, 연결과 전도의 기능을 달성할 수 있습니다..
고전압 커넥터는 주로 신에너지 자동차의 고전압 및 고전류 회로에 사용됩니다., 전도성 케이블과 동시에 작동하여 배터리 팩의 에너지를 다양한 전기 회로를 통해 차량 시스템의 다양한 구성 요소로 전달합니다.. 배터리 팩 등, 모터 컨트롤러, DCDC 컨버터, 충전기 및 기타 본체 전원 장치.
수치: 차량 시스템에 사용되는 고전압 커넥터의 레이아웃 다이어그램.

1.2 고전압 커넥터 설계의 핵심 항목 분석
1.2.1 온도 상승 및 경감 곡선 값
온도 상승은 커넥터 설계에서 가장 중요한 설계 핵심 항목 중 하나입니다.. 비정상적인 온도 상승으로 인해 과도한 온도 상승으로 인해 커넥터가 제거될 수 있습니다..
커넥터의 온도 상승은 다음 요소의 영향을 받습니다.:
1. 접촉 저항: 전도성 연결에 사용, 두 접점 캐리어 사이의 저항. 핀홀-핀 접촉저항 등, 핀홀 테일과 와이어 사이의 압착 저항, 나사 연결 동판 사이의 접촉 저항.
2. 소재 환경 가열: 커넥터가 고온 환경에 장시간 방치된 경우, 커넥터에 사용되는 재료는 엔지니어링 플라스틱입니다., 금속, 고무, 등. 특히, 엔지니어링 플라스틱의 최대 작동 온도는 140°C입니다.. 하지만, 제품 주위 온도가 너무 높은 경우, 커넥터는 자체 접촉 내부 저항으로 인해 열을 발생시키고 열 평형에 도달합니다.. 게다가, 주변 온도가 재료의 최대 허용 작동 온도보다 높습니다.. 현재, 커넥터가 이런 환경에 장시간 방치되어 커넥터 내부 핀홀 부분이 뜨거워져 내부 온도를 배출할 수 없는 경우, 내부 온도가 계속 상승하고 커넥터에서 많은 열이 발생합니다.. 이는 커넥터 절제 및 차량 연소로 이어질 수 있습니다., 그건 아주 심각한 문제야. 고무 재질과 금속 재질 모두 최대 작동 온도 제한이 있습니다., 설계시 고려해야 할 사항.

3. 플레이트 끝의 연결: 설계시 볼트가 필요한 경우, 배송 중 느슨해짐을 방지하기 위한 예방 조치를 취해야 합니다.; 동시에, 볼트를 연결할 때, 토크 테스트는 작동 사양에 따라 수행되어야 합니다.. 전도성 부품의 나사 연결의 경우, 주요 실패 모드 중 하나는 조임 토크가 토크 요구 사항에 따라 제어되지 않는다는 것입니다., 비정상적인 온도상승 및 연결부분의 탈락 발생.
4. 경감 곡선: 이제 경감 곡선에 대해 논의해 보겠습니다.. 내 이해로는, 경감 곡선은 특정 환경에서 사용해야 하는 제품을 선택하는 것과 같습니다.. 현재, 제품을 선택할 때, 제품의 속성 값을 기반으로 선택하는 제품 범위를 결정해야 합니다.. 고전압 커넥터의 경감 곡선은 고객에게 메뉴를 제공하는 것입니다., 이 메뉴를 바탕으로 고객의 취향에 맞는 요리를 직접 선택할 수 있습니다..
경감 곡선은 다양한 작동 주변 온도에서 다양한 전류에 해당하는 다양한 값입니다.. 이 값은 곡선 그래프를 그려서 얻습니다.. 이 경감 곡선 그래프를 사용하면, 이 커넥터의 사용 상황을보다 직관적으로 볼 수 있습니다.

20전기 자동차용 고전압 자동차 커넥터

충전 고전압 EV 커넥터에 대한 공장 맞춤형 – 자동차 커넥터, 차량 커넥터

고전압 커넥터는 전기 자동차에서 최대 450A를 처리합니다.

수치: 온도 상승 및 경감 곡선 그림 – 경감 곡선 그래프
1.2.2 고전압 인터록 (나머지)
전체 고전압 상호접속 시스템용, 전원을 켜고 끌 때 고전압 시스템의 안전을 보장하기 위해, 연결 설계에 고전압 연동 개념이 도입되었습니다..
간단하게 설명하면 커넥터를 꽂고 연결하면, 고전압 회로가 먼저 접촉하여 전도합니다., 그런 다음 고전압 인터록 신호 회로가 작동합니다.. 깨질 때, 고전압 인터록 신호가 먼저 끊어졌습니다., 그런 다음 고전압 회로가 파손되었습니다..
대부분의 커넥터 제조업체는 커넥터 내부에 고전압 인터록 설계를 배치합니다., 일부 제조업체는 보조 구조 설계를 통해 결합 공동 외부에 고전압 인터록을 배치합니다.. 고전압 인터록 루프의 안정성을 보장하는 것이 매우 중요합니다..
고전압 연동이 불연속적인 경우, 가능한 결과는 심각할 것이다. 예를 들어, 차량이 운전하는 동안, 고전압 인터록 회로 신호가 갑자기 비정상이 됩니다., 차량의 전원이 갑자기 꺼지고 정상적으로 작동하지 않게 됩니다., 교통사고를 일으킬 수 있는 것.
1.2.3 잠금 구조
실제 보조잠금장치에는 2차 보호기능이 없다는 점을 이해해주세요, 하지만 효과적으로 보호해야 합니다.. 이것의 실제 의미는 기본 잠금 이후에, 1차 잠금이 실패하거나 동작 검증이 없는 경우, 보조 잠금 장치는 기본 잠금 장치가 잠겨 있고 첫 번째 잠금 장치가 보호되는지 확인하는 것입니다.. 이는 매우 중요한 역할이다.
1차 잠금 장치와 결합되어 가장 일반적으로 사용되는 2차 잠금 구조는 포스 암 메커니즘입니다.. 일회성 잠금은 삽입 및 추출 힘과 관련이 있기 때문에, 기계 설계 개념에 따라 포스 암 메커니즘과 유사한 형태가 필요합니다., 노동력을 절약하고 커넥터를 제자리에 쉽게 삽입할 수 있도록.
모멘트 암의 요구 사항에 대해, USCAR에서는 모멘트 암의 인체공학적 조작성에 대해 많이 이야기합니다.. USCAR은 또한 삽입 및 비삽입 상황에서 관련 기본 잠금 장치 및 보조 잠금 장치에 대한 힘 요구 사항을 규정합니다.. 사실은, 우리 모두는 USCAR가 커넥터의 표준이라고 생각합니다, 하지만 내 생각에 USCAR 표준은 기술적인 표준일 뿐만 아니라, 뿐만 아니라 설계자가 설계 과정에서 구조를 안정적으로 만들 수 있도록 안내합니다.. 안정적인 구조와 성능을 전제로 고객에게 더 나은 제품 경험을 제공하는 방법.
그림: 비교적 일반적인 잠금 구조 제품 사진

1.2.4 보호 수준
커넥터 보호는 주로 세 가지 배열로 나뉩니다.:
첫 번째는 보드 엔드 씰입니다.: 보드 끝은 4개의 나사로 기계적으로 설치되는 커넥터 소켓 끝입니다.. 많이 사용되는 구조입니다, 하지만 좀 더 특별한 구조도 있습니다.

두 번째는 헤드 베이스 플러그인 씰입니다.: 헤드 베이스 플러그인은 수형 끝이 암형 끝을 포함한다는 것을 의미합니다., 또는 여성 끝이 남성 끝을 포함합니다., 방사형 및 축 방향 보호를 위해 중간에 고무 부품이 사용됩니다..

세 번째는 라인 엔드 씰입니다., 라인 엔드 커넥터와 케이블 사이의 보호 씰.

전기자동차용 고전압 커넥터용, 시장의 발전과 함께, 제품 보호를 위한 OEM의 성능 요구 사항도 지속적으로 개선되고 있습니다.. 산업 발전의 초기 단계에서, IPI67의 보호 요구 사항은 이미 대다수의 고객을 충족할 수 있습니다.. 하지만, 커넥터 제품의 보호가 나중에 시장에 등장하면서, 물이 새는 경우가 많아졌습니다, 절연 실패, 그리고 심지어 절제까지.
보호 요구 사항의 점진적인 개선이 전기 자동차의 발전 추세가 되었습니다.. 현재 IP67 요구 사항은 일반적인 사용 요구 사항을 충족할 수 없습니다.. 물론, 이건 절대적이지 않아, 자동차의 커넥터 위치에 따라서도 달라집니다.
차량 전체의 레이아웃에 따라, 고전압 회로는 차량 섀시 아래에 정지됩니다.. 고압이 기내로 유입되지 않는 것이 원칙입니다. 그러므로, 대부분의 고전압 커넥터는 접지에 가까운 섀시에 있습니다., 또는 휠 허브에 가깝습니다..
악천후일 때, 악천후와 같은, 폭우 또는 심한 추운 날씨, 타이어에서 올라온 물이 실제로 이러한 커넥터에 영향을 미칩니다.. 테스트에 익숙하다면, 국내기준으로는 IP6K9K가 없습니다. IP67이면 알 수 있습니다., 고압 물총의 충격 압력은 실제로 6k9k만큼 높지 않습니다..

1.2.5 고전압 커넥터의 전자파 차폐
전기차에는 다양한 전자장치가 있다, 전류는 자기장을 생성합니다. 차량 부품에는 간섭 방지 기능이 있어야 합니다.. 특히, 이제 전기 자동차가 캐리어로 사용됩니다., 이를 바탕으로 자율주행이 더욱 발전해 나갈 것입니다., 따라서 이 기술적인 문제는 매우 중요합니다.. 고전압 시스템용, 차폐 커넥터와 케이블은 매우 중요합니다., 하지만 시스템 수준 레이아웃에 우선순위를 두어야 합니다., 이는 전제조건이다. OBC인 경우, 당신이 정한 위치, 시스템에 DCDC 포함, 본질적인 문제가 있을 수 있습니다.. 커넥터가 아무리 잘 만들어졌다고 해도, 여전히 다양한 신호 간섭 문제가 있을 것입니다..
그러므로, 먼저 시스템 수준을 고려해야 합니다., 두 번째로 구성 요소 수준을 고려하십시오.. 커넥터 차폐 효과를 위해, 일반적으로 두 가지 방법이 사용됩니다.
첫 번째 방법은 일부 플라스틱 커넥터에 금속 실드를 사용하는 것입니다., 케이블 실드는 금속 쉘의 실드에 연결되어 효과적인 360° 실드를 형성합니다..
두 번째 방법으로는, 대부분의 고전압 및 저전류 연결에는 보조 연결이 없으며 케이블의 차폐층에 연결됩니다.. 이 방법은 기존 제조사에서도 흔히 사용하는 방식입니다., 일부 유명한 국내 OEM을 포함하여, 이들도 이 방법을 고려하고 있습니다.. 우리는 이것을 봄 접촉이라고 부릅니다. (영어), 이는 실제로 스프링 연결입니다.. 이 구조에는 많은 이점도 있습니다., 크기와 공간이 더 작기 때문에, 그리고 더 많은 접점을 갖게 될 것입니다;
이 구조의 제조업체가 많이 있습니다., 주로 스위스의 BMW Spring, 미국의 Basel 등의 회사로 대표됩니다.. 이 분야에는 실용적이고 성숙한 적용 사례가 많이 있습니다.. 대부분의 경우, 전선과 차폐층 사이의 연결을 압착하기 위해 금속 내부 및 외부 링을 사용합니다.. 차폐층은 두 개의 금속 링 사이에 위치합니다., 차폐층과 금속 링은 냉간 압착 및 변형을 통해 단단히 고정됩니다.. 게다가, 시계줄 스프링과 유사한 구조를 사용하여 스프링 연결부를 대체하는 차폐 방식도 있습니다.. 이러한 구조는 군용제품에 많이 사용되며 기술이 성숙되어 있습니다.; 우리는 관련 테스트를 수행했으며 모두 설계 요구 사항을 충족할 수 있습니다.. 이 구조는 신에너지 전기 자동차의 차폐에 사용됩니다., 성능 요구 사항을 충족할 수 있을 뿐만 아니라, 하지만 각인된 부분이기도 합니다, 대량 생산에 적합합니다, 그리고 높은 비용 성능을 가지고 있습니다.
1.2.6 커넥터 재질

커넥터 절연재는 일반적으로 PA66으로 만들어집니다., PBT, ABS, PC, 등. 접점 재료는 일반적으로 황동으로 만들어집니다., 인청동, 베릴륨 구리, 등., 하지만 이제는 해외에서 더 많이 사용되는 재료는 구리-니켈-실리콘 소재입니다..
커넥터 쉘 재질은 일반적으로 두 가지 유형으로 나뉩니다.: 플라스틱과 금속. 플라스틱 또는 금속 재료를 선택하는 방법에 대해, 일반적으로 다음과 같은 기준점이 있습니다:
1. 경량
경량 차량에 대한 수요로 인해, 특히 승용차 제조사, 제품 성능 충족을 전제로, 그들은 차량의 무게를 조절하기 위해 플라스틱 커넥터를 선택하기 위해 최선을 다할 것입니다..
2. 제품 사용 환경
금속재료는 플라스틱보다 기계적 강도가 좋기 때문에. 그러므로, 일부 혹독한 환경에서, 금속 커넥터가 더 적합합니다. 예를 들어, 특수 차량, 덤프 트럭, 차량 전체의 레이아웃 중 보호되지 않는 전기적 연결 부품. 현재, 금속 커넥터는 환경에 미치는 영향과 기계적 강도 측면에서 플라스틱 커넥터보다 약간 우수합니다..
3. 차폐 구현 방법
차폐 커넥터용, 금속 커넥터의 쉘 자체는 차폐를 수행하고 차폐 보호를 위한 캐리어를 형성하는 데 사용됩니다.. 일반적으로 말하면, 금속 커넥터는 플라스틱 커넥터보다 더 나은 차폐 성능을 달성하기가 더 쉽습니다., 외관과 구조가 더 컴팩트합니다..

1.2.7 커넥터 선택
1.2.7.1 커넥터 선택 프로세스 (아래 그림을 참조하세요)

1.2.7.2 커넥터의 일반적인 기술 매개변수 해석
(1) 사용 위치: 이름에서 알 수 있듯이, 커넥터는 차량 내 다양한 ​​고전압 전기 제품의 적용 위치에 맞게 선택됩니다..

(2) 정격 전압: 전기 장비가 작동하는 최대 전압 (전기 및 전원 공급 장비를 포함) 오랫동안 안정적으로 일할 수 있다.
정격 전압은 연면 거리에 비례합니다 & 정리. 다시 말해서, 필요한 전압 정격이 높을수록, 커넥터가 크거나 길수록. 연면 거리 & 클리어런스 설계 표준은 GBT에 따릅니다. 16935.1 (IEC 60664-1),
(3) 정격 전류: 전기기기의 정격전류는 기준주위온도 및 정격전압 사용조건에서 발열이 장기 허용 가열온도를 초과하지 않을 때 장시간 흘릴 수 있는 최대전류를 말합니다..
전기자동차용, P=UI, 정격 전류는 전기 장비의 전력 P와 출력 전압 U에 따라 결정됩니다..
피크 전류: 전기차가 급가속 순간 발생하는 최대 전류값, 등산, 또는 과부하.
전류 전달 단면적은 커넥터의 정격 전류에 비례합니다.. 다시 말해서, 핀/구멍/와이어 단면적이 클수록, 통과할 수 있는 전류가 클수록, 커넥터가 클수록.

(4) 나머지 (고전압 인터록)
(4.1) HVIL 기능적 목적 설계
전체 고전압 시스템의 무결성 확인. 고전압 계통의 회로가 단선되거나 무결성이 훼손된 경우, 차량 전체의 안전 조치가 실행됩니다..
(4.2) HVIL 기능 구현
에이. 전체 시스템이 필요하며 시스템 개발 중에 시스템에 설계되어야 합니다.;
비. 주로 커넥터를 통해 수행됨;
c.HVIL 회로는 저전압 회로이며 전원 회로와 독립되어 있습니다..
(4.3) 커넥터 HVIL 기능 구현 원리
전원 및 신호 단자는 충족되어야 합니다.:
——연결 시, 전원 단자가 먼저 연결되어 있습니다, 신호 터미널이 이어집니다..
——연결을 끊을 때, 신호 단자가 먼저 분리됩니다, 그 다음에는 전원 단자.
특별 참고 사항: 전원 단자의 연결은 양호한 접촉을 나타냅니다., 그리고 가상 접촉은 용납되지 않습니다.
(5) 차폐
교류 전기장 차폐: 민감한 회로에 대한 교류 전기장의 결합 간섭 전압을 줄이기 위해, 간섭원과 민감한 회로 사이에 전도성이 좋은 금속 실드를 설치할 수 있습니다., 금속 실드는 접지될 수 있습니다..
차폐 커넥터와 비차폐 커넥터의 주요 차이점은 전도성이 좋은 금속 차폐가 있는지 여부입니다..

(6) 보호 수준
IP 보호 수준은 두 개의 숫자로 구성됩니다.. 첫 번째 표시된 숫자는 기기의 방진 및 이물질 침입 방지 수준을 나타냅니다.. 두 번째 표시된 숫자는 습기 및 물 침입에 대한 기기의 밀봉 정도를 나타냅니다.. 숫자가 높을수록, 보호 수준이 높을수록.

(7) 나가는 방법
주로 전기 커넥터 플러그 끝의 케이블 콘센트 각도와 소켓 설치 표면의 법선 방향 사이의 각도를 나타냅니다.. 이 분류에 따르면, 일반적인 것은 90°이다 (각진) 및 180° (똑바로) 콘센트 전기 커넥터.
(8) 소켓 설치 방법
다양한 커넥터 레이아웃에 대한 OEM 설계자의 요구 사항을 충족하기 위해, 전기 커넥터 소켓의 설치 방법은 다음 네 가지 유형으로 세분됩니다.:

1.6.2.3 옵션 참고사항
(1) 전압 선택이 일치해야 함: 부하 계산 후 차량의 정격 전압은 커넥터의 정격 전압보다 작거나 같아야 합니다.. 차량의 작동전압이 커넥터의 정격전압을 장기간 초과하는 경우, 전기 커넥터가 크리피지 및 절단 위험이 있습니다..
(2) 현재 선택 항목이 일치해야 합니다.: 부하 계산 후 차량의 정격 전류는 커넥터의 정격 전류보다 작거나 같아야 합니다.. 차량의 동작전류가 커넥터의 정격전류를 장기간 초과하는 경우, 전기 커넥터가 과부하 절제 위험에 처해 있습니다..
(3) 케이블 선택이 일치해야 함: 전체 차량의 케이블 선택 및 매칭은 케이블 전류 전달 매칭과 케이블 및 커넥터 밀봉 매칭으로 구분됩니다.. 케이블의 전류 운반 능력에 관하여, 각 OEM에는 일치하는 설계를 수행할 전담 전기 엔지니어가 있습니다., 여기서는 설명하지 않겠습니다.
씰링 매칭: 커넥터와 케이블 씰은 고무 씰의 탄성 압축에 의존하여 이들 사이에 접촉 압력을 제공합니다., 이를 통해 안정적인 보호 성능 달성, IP67과 같은. 계산에 따르면, 특정 접촉 압력을 달성하는 것은 씰의 특정 압축량에 따라 달라집니다.. 이를 바탕으로, 안정적인 보호가 필요한 경우, 커넥터의 밀봉 보호에는 설계 초기에 케이블에 대한 특정 크기 요구 사항이 있습니다.;
전류 전달 단면적 사양이 동일한 케이블이라도 외경이 다를 수 있습니다., 차폐 케이블 및 비차폐 케이블 등, 국가 표준 케이블 및 LV216 표준 케이블. 특정 일치 케이블 및 커넥터 선택 사양이 명확하게 명시되어 있습니다.. 그러므로, 커넥터를 선택할 때, 커넥터 밀봉 실패를 방지하려면 케이블 사양 요구 사항에 특별한 주의를 기울여야 합니다..
(4) 차량 전체에 유연한 배선이 필요합니다.: 차량 배선용, 이제 각 OEM에는 굽힘 반경 및 여유 요구 사항이 있습니다.; 차량의 커넥터에 따라
사용 사례의 경우, 하네스 조립이 완료된 후 수행하는 것이 좋습니다., 커넥터 단자 자체는 스트레스를 받지 않습니다.. 와이어 하니스 전체가 진동을 받는 경우에만, 자동차 작동으로 인한 차체의 충격 및 상대적 변위, 스트레인 릴리프의 목적은 와이어 하네스 유연성을 통해 달성될 수 있습니다.. 커넥터 단자에 약간의 변형이 전달되더라도, 결과적인 응력은 커넥터의 단자 설계 유지력을 초과하지 않습니다..