Новый энергетический автомобиль. Технология разъема высокого напряжения

В последние годы, всемирно известные компании по производству разъемов перенесли свои производственные базы в Китай. Китай стал крупнейшей в мире базой по производству разъемов. После многих лет накопления технологий, Разъемы моей страны соответствуют техническому уровню, необходимому для высоковольтных разъемов для транспортных средств на новых источниках энергии с точки зрения конструктивных возможностей и возможностей автоматизированного производства.. При условии, что перерабатывающие производители локализованы и обладают достаточными техническими возможностями., отечественные производители заняли высшую точку по высоковольтным разъемам для автомобилей на новых источниках энергии, такие как Сычуань Юнгуй, АВИК Оптоэлектроника, Басба и другие известные компании..

Гармонизированная система состоит из высоковольтных разъемов Rosenberger для токовых нагрузок до 50 А и 450 A для кабелей диаметром от 2 х 4 мм² до 120 мм², а также блоки распределения питания для сборок по индивидуальному заказу.. Поколение разъемов 48 В будет доступно по запросу..

Система разъемов HVR300 в настоящее время находится на стадии разработки и доступна по запросу.. Он имеет максимальную допустимую силу тока 320 А в сочетании с минимальными требованиями к пространству.. Ассортимент продукции включает 2-полюсный угловой соединитель для экранированных кабелей и кабель сечением 70 мм² вместе с соответствующим разъемом. Поперечное сечение 50 мм² предоставляется по запросу. Механизм блокировки рычага фиксируется дополнительным ползунком. (CPA – Обеспечение положения соединителя) чтобы предотвратить случайное разлучение.

Разъемы HVR420 имеют самую высокую допустимую силу тока — 420 А даже в 95 вариант мм². С самым большим сечением кабеля 120 мм², сила тока до 450 А может быть достигнута при температуре 85°C.. Дополнительный механизм блокировки ползуна предотвращает случайное разъединение соединения в таких приложениях, как наддув аккумуляторов электромобилей с напряжением до 450 кВтч.

Новый энергетический электромобиль EV 110-750 В 2300 А, высоковольтный, водостойкий, высоковольтный, линия хранения энергии, силиконовый кабель 6 мм 2-5 Контактный разъем

Китай новый энергетический электромобиль электромобилей заводская завод высокого напряжения кабель батарея кабель батареи AC1000V DC1500V Высокое напряжение кабель кабеля EV Производство

Высоковольтный разъем и высоковольтный провод для транспортных средств на новых источниках энергии

1-Технический анализ высоковольтных соединителей:
1.1 Применение высоковольтных разъемов в системах автомобиля
По сравнению с традиционными высоковольтными и сильноточными разъемами, условия использования разъемов для транспортных средств на новых источниках энергии более сложны и изменчивы., требующие более высокой надежности разъема;
По сравнению с традиционными низковольтными автомобильными разъемами, из-за повышения уровня напряжения (в настоящее время основное напряжение превышает 300 В постоянного тока.), увеличился риск поражения организма человека электрическим током, и требования безопасности к разъемам выше. Поэтому, требования к изоляции и защите продукта выше, чем у традиционных низковольтных вставных модулей..
Основная функция разъемов для транспортных средств на новой энергии – обеспечение высоковольтной системы соединения всего автомобиля.. То есть, построение моста, в котором внутренняя цепь заблокирована или изолирована, чтобы обеспечить протекание тока.
Состав разъемов для транспортных средств на новых источниках энергии обычно можно разделить на три части.: вспомогательные конструкции, такие как оболочки и уплотнения, изоляционные детали, и проводящие контактные пары. Путем вставки и взаимного взаимодействия между оболочкой вилки и оболочкой розетки, функции соединения и проводимости могут быть достигнуты.
Высоковольтные разъемы в основном используются в высоковольтных и сильноточных цепях транспортных средств на новых источниках энергии., и работать одновременно с проводящими кабелями для передачи энергии аккумуляторной батареи к различным компонентам системы автомобиля через разные электрические цепи.. Например, аккумуляторные батареи, контроллеры двигателей, DCDC преобразователи, зарядные устройства и другие кузовные силовые агрегаты.
Фигура: Схема расположения высоковольтных разъемов, используемых в системах автомобиля.

1.2 Анализ ключевых моментов проектирования высоковольтных соединителей
1.2.1 Значения кривой повышения температуры и снижения номинальных характеристик
Повышение температуры является одним из наиболее важных элементов конструкции разъемов.. Аномальное повышение температуры приведет к абляции разъема из-за чрезмерного повышения температуры..
На повышение температуры разъема влияют следующие факторы:
1. Контактное сопротивление: используется для проводящего соединения, сопротивление между двумя носителями контактов. Например, контактное сопротивление между отверстиями и контактами., сопротивление обжатию между наконечником с точечным отверстием и проводом, и контактное сопротивление между медными пластинами с резьбовым соединением.
2. Отопление окружающей среды: Когда разъем находится в среде с высокой температурой в течение длительного времени, материалы, используемые в разъеме, — конструкционные пластмассы., металл, резина, и т. д.. В частности, конструкционные пластмассы требуют максимальной рабочей температуры 140°C.. Однако, когда температура окружающей среды продукта слишком высока, разъем генерирует тепло за счет собственного внутреннего сопротивления контакта и достигает теплового равновесия. Кроме того, температура окружающей среды выше максимально допустимой рабочей температуры материала. В это время, если разъем находится в этой среде в течение длительного времени, внутренняя часть разъема с точечным отверстием нагревается и внутренняя температура не может быть сброшена, внутренняя температура будет продолжать расти, и разъем будет выделять много тепла. Это может привести к абляции разъема и возгоранию автомобиля., это очень серьезная проблема. Как резиновые, так и металлические материалы имеют пределы максимальной рабочей температуры., которые необходимо учитывать при проектировании.

3. Соединение концов пластины: Если при проектировании требуются болты, необходимо принять профилактические меры для предотвращения расшатывания во время родов.; в то же время, при соединении болтов, испытание крутящего момента должно выполняться в соответствии с эксплуатационными спецификациями. В случае винтовых соединений токопроводящих частей, Одним из основных видов отказа является то, что момент затяжки не контролируется в соответствии с требованиями к моменту затяжки., что приводит к аномальному повышению температуры и разрушению соединительных частей..
4. Кривая снижения номинальных характеристик: Теперь давайте обсудим кривую снижения номинальных характеристик.. В моем понимании, кривая снижения характеристик похожа на выбор продукта, который следует использовать в конкретной среде.. В это время, при выборе товара, вы должны определить, какой ассортимент продуктов вы выбираете на основе значения атрибута продукта.. Кривая снижения характеристик высоковольтных разъемов предназначена для предоставления клиентам меню, и клиенты могут выбрать блюда по своему вкусу на основе этого меню..
Кривая снижения характеристик представляет собой разные значения, соответствующие разным токам при разных рабочих температурах окружающей среды.. Эти значения получены путем построения графика кривой.. С помощью этого графика кривой снижения номинальных характеристик, условия использования этого разъема можно увидеть более интуитивно.

20Автомобильные разъемы высокого напряжения для электромобилей

Заводская настройка для зарядных разъемов высокого напряжения для электромобилей – Автомобильный разъем, Автомобильный разъем

Разъемы высокого напряжения выдерживают ток до 450 А в электромобилях.

Фигура: Изображение кривой повышения температуры и снижения номинальных характеристик – график кривой снижения номинальных характеристик
1.2.2 Блокировка высокого напряжения (ОТДЫХ)
Для всей системы высоковольтных соединений, для обеспечения безопасности высоковольтной системы при включении и выключении, в схему подключения введено понятие высоковольтной блокировки.
Простое описание заключается в том, что когда разъем вставлен и подключен, высоковольтная цепь сначала контактирует и проводит, и тогда высоковольтная сигнальная цепь блокировки проводит. При поломке, сигнал высоковольтной блокировки прерывается первым, и тогда высоковольтная цепь разрывается.
Большинство производителей разъемов размещают конструкцию высоковольтной блокировки внутри разъема., а некоторые производители размещают высоковольтную блокировку вне сопрягаемой полости посредством вспомогательной конструктивной конструкции.. Очень важно обеспечить стабильность высоковольтной цепи блокировки..
Если высоковольтная блокировка прерывистая, возможные последствия будут серьезными. Например, пока автомобиль едет, сигнал цепи высоковольтной блокировки внезапно становится ненормальным, вызывая внезапную потерю мощности автомобиля и его неспособность нормально работать, что может стать причиной дорожно-транспортного происшествия.
1.2.3 Запирающая конструкция
Поймите, что настоящий вторичный замок не имеет функции вторичной защиты., но он должен эффективно защищать его. Реальный смысл этого в том, что после первичной блокировки, если первичный замок вышел из строя или нет проверки работоспособности, Вторичный замок должен гарантировать, что основной замок заперт, а первый замок защищен.. Это очень важная роль.
Наиболее часто используемой вторичной запирающей конструкцией в сочетании с основным замком является механизм силового рычага.. Поскольку одноразовая блокировка связана с силой вставки и извлечения., в соответствии с концепцией механической конструкции требуется форма, аналогичная механизму силового рычага, чтобы сэкономить трудозатраты и легко вставить разъем на место.
О требованиях к моментному плечу, USCAR много говорит об эргономичности использования моментного рычага. USCAR также устанавливает требования к усилию для соответствующих первичных и вторичных замков во вставленных и невставленных ситуациях.. Фактически, мы все думаем, что USCAR является стандартом для разъемов, но я думаю, что стандарт USCAR - это не только технический стандарт, но также помогает проектировщикам сделать конструкцию надежной в процессе проектирования.. Как предоставить клиентам лучший опыт использования продукта на основе надежной структуры и производительности.
Картина: Фотографии относительно распространенных изделий с запирающими конструкциями

1.2.4 Уровень защиты
Защита разъемов в основном делится на три схемы.:
Во-первых, это торцевое уплотнение доски.: конец платы представляет собой конец разъема, который крепится механически с помощью четырех винтов. Это более распространенная структура., но есть и еще несколько специальных структур.

Второй — вставное уплотнение основания головки.: подключаемый модуль головного основания означает, что входящий конец включает в себя женский конец, или женский конец включает в себя мужской конец, резиновые детали используются посередине для радиальной и осевой защиты..

Третий — концевое уплотнение линии., защитное уплотнение между концевым разъемом линии и кабелем.

Для высоковольтных разъемов для электромобилей, с развитием рынка, Требования OEM-производителей к защите продукции также постоянно улучшаются.. На ранних стадиях развития отрасли, требования защиты IPI67 уже могут удовлетворить подавляющее большинство клиентов. Однако, поскольку средства защиты разъемов появились на рынке позже, случаев протечек воды становилось все больше и больше, нарушение изоляции, и даже абляция.
Постепенное улучшение требований к защите стало тенденцией развития электромобилей.. Текущие требования IP67 не могут соответствовать требованиям нормального использования.. Конечно, это не абсолютно, а еще это зависит от расположения разъема на автомобиле.
По компоновке всего автомобиля, высоковольтная цепь будет подвешена под шасси автомобиля. Принцип заключается в том, что высокое давление не допускается в кабину.. Поэтому, большинство высоковольтных разъемов расположены на корпусе близко к земле., или рядом со ступицей колеса.
Когда суровая погода, например, суровая погода, сильный ливень или сильная холодная погода, вода, поднятая вашими шинами, фактически повлияет на эти разъемы. Если вы знакомы с тестированием, в отечественных стандартах нет такого понятия как IP6K9K. Вы обнаружите, что если это IP67, ударное давление гидрострелки высокого давления на самом деле не такое высокое, как 6к9к.

1.2.5 Электромагнитное экранирование высоковольтных разъемов
Электромобили имеют множество электронных устройств, и ток будет генерировать магнитные поля. Детали автомобиля должны иметь помехоустойчивость.. В частности, электромобили теперь используются в качестве носителя, и автономное вождение будет развиваться на этой основе., так что этот технический вопрос очень важен. Для высоковольтных систем, экранированные разъемы и кабели очень важны, но мы должны отдать приоритет макету на уровне системы, что является обязательным условием. Если ваш ОБС, место, которое вы назначаете, включение DCDC в систему, могут иметь некоторые внутренние проблемы. Каким бы качественным ни был разъем, все еще будут различные проблемы с помехами в сигнале.
Поэтому, мы должны сначала рассмотреть уровень системы, и во-вторых, рассмотрим уровень компонентов. Для эффективности экранирования разъема, обычно используются два метода.
Первый способ заключается в том, что на некоторых пластиковых разъемах у нас есть металлический экран., а экран кабеля будет соединен с экраном металлического корпуса, образуя эффективный экран на 360°..
Во втором методе, большинство высоковольтных и слаботочных соединений не будут иметь вторичных соединений и будут подключаться к экранирующему слою кабеля.. Этот метод также широко используется существующими производителями., включая некоторых известных отечественных OEM-производителей, которые также рассматривают этот метод. Мы называем это весенним контактом (Английский), на самом деле это пружинное соединение. У этой структуры также много преимуществ., потому что размер и пространство будут меньше, и у него будет больше точек соприкосновения;
Есть много производителей этой конструкции., в основном представлены такими компаниями, как BMW Spring в Швейцарии и Basel в США.. У них есть много практических и зрелых примеров применения в этой области.. В большинстве случаев, для обжатия соединения проводов с экранирующим слоем мы будем использовать металлические внутренние и внешние кольца.. Экранирующий слой расположен между двумя металлическими кольцами., а защитный слой и металлические кольца плотно фиксируются посредством холодного прессования и деформации.. Кроме того, у нас также есть метод экранирования, в котором вместо пружинного соединения используется конструкция, похожая на пружину ремешка часов.. Эта структура часто используется в военной продукции, и технология является зрелой.; мы провели соответствующие испытания, и все они могут соответствовать проектным требованиям. Эта структура используется для защиты электромобилей на новой энергии., который может не только удовлетворить требования к производительности, но это тоже штампованная деталь, подходит для массового производства, и имеет высокую экономичность.
1.2.6 Материал соединителя

Изоляционный материал разъема обычно изготавливается из PA66., ПБТ, АБС, ПК, и т. д.. Контактные материалы обычно изготавливаются из латуни., фосфорная бронза, бериллий медь, и т. д., но теперь материал, используемый больше за рубежом, - это медно-никель-кремниевый материал..
Материалы корпуса соединителя обычно делятся на два типа.: пластик и металл. О том, как выбрать пластик или металл, обычно существуют следующие ориентиры:
1. Легкий
В связи со спросом на легкие автомобили, особенно производители легковых автомобилей, исходя из соответствия характеристикам продукта, они постараются выбрать пластиковые разъемы, чтобы контролировать вес автомобиля..
2. Среда использования продукта
Потому что механическая прочность металлических материалов лучше, чем у пластмасс.. Поэтому, в некоторых суровых условиях, металлические разъемы будут более подходящими. Например, специальные транспортные средства, самосвалы, и части электрических соединений, не защищенные при компоновке всего автомобиля. В это время, металлические разъемы немного лучше пластиковых с точки зрения воздействия на окружающую среду и механической прочности..
3. Способ реализации экранирования
Для экранированных разъемов, оболочка самого металлического разъема используется для проведения экранирования и формирования носителя экранирующей защиты.. Вообще говоря, с металлическими разъемами легче добиться лучших характеристик экранирования, чем с пластиковыми разъемами., и их внешний вид и структура более компактны.

1.2.7 Выбор разъема
1.2.7.1 Процесс выбора разъема (см. рисунок ниже)

1.2.7.2 Интерпретация общих технических параметров разъемов
(1) Место использования: Как следует из названия, разъем подбирается с учетом места его применения на различных высоковольтных электроприборах автомобиля.

(2) Оцененное напряжение: максимальное напряжение, при котором электрооборудование (в том числе электричество и энергоснабжающее оборудование) может работать стабильно в течение длительного времени.
Номинальное напряжение пропорционально пути утечки. & оформление. Другими словами, тем выше требуемое номинальное напряжение, чем больше или длиннее разъем. Расстояние утечки & стандарты проектирования зазоров соответствуют GBT 16935.1 (МЭК 60664-1),
(3) Номинальный ток: Номинальный ток электрооборудования относится к максимальному току, который допускается пропускать в течение длительного времени, когда выделение тепла не превышает допустимую долговременную температуру нагрева при эталонной температуре окружающей среды и условиях работы с номинальным напряжением..
Для электромобилей, P=UI, номинальный ток определяется исходя из мощности Р электрооборудования и выходного напряжения U.
Пиковый ток: Максимальное значение тока, вырабатываемого электромобилем в момент быстрого ускорения, восхождение, или перегрузка.
Площадь поперечного сечения, по которому течет ток, пропорциональна номинальному току разъема.. Другими словами, чем больше сечение штифта/отверстия/провода, тем больший ток он может пропустить, и чем больше разъем.

(4) ОТДЫХ (блокировка высокого напряжения)
(4.1) Проектирование ВВИЛ функционального назначения
Убедитесь в целостности всей высоковольтной системы.. При отключении цепи высоковольтной системы или нарушении целостности, срабатывают меры безопасности всего автомобиля.
(4.2) Реализация функции HVIL
а. Требуется вся система, и она должна быть встроена в систему во время разработки системы.;
беременный. В основном осуществляется через разъемы;
c.Цепь HVIL представляет собой низковольтную цепь и независима от силовой цепи..
(4.3) Принцип реализации функции разъема HVIL
Клеммы питания и сигнала должны соответствовать:
——При подключении, клемма питания подключается первой, за которым следует сигнальный терминал.
——При отключении, сигнальный терминал отключается первым, за которым следует клемма питания.
Специальное примечание: Соединение силовых клемм указывает на хороший контакт., и виртуальный контакт недопустим.
(5) Экранирование
Экранирование переменного электрического поля: С целью уменьшения напряжения помех связи переменного электрического поля с чувствительными цепями., Между источником помех и чувствительной схемой можно установить металлический экран с хорошей проводимостью., и металлический экран можно заземлить.
Основное различие между экранированными и неэкранированными разъемами заключается в наличии металлического экрана с хорошей проводимостью..

(6) Уровень защиты
Уровень защиты IP состоит из двух цифр.. Первая отмеченная цифра указывает на уровень пылезащиты и защиты от проникновения посторонних предметов в прибор.. Вторая отмеченная цифра указывает на степень герметизации прибора от проникновения влаги и воды.. Чем выше число, тем выше уровень защиты.

(7) Исходящий метод
В основном относится к углу между углом выхода кабеля на конце вилки электрического разъема и нормальным направлением поверхности установки розетки.. Согласно этой классификации, обычные - 90° (угловой) и 180° (прямой) электрические разъемы розетки.
(8) Способ установки розетки
Для удовлетворения потребностей OEM-разработчиков в различных компоновках разъемов., способы установки электрических розеток подразделяются на следующие четыре типа:

1.6.2.3 Примечания к опциям
(1) Выбор напряжения должен соответствовать: номинальное напряжение автомобиля после расчета нагрузки должно быть меньше или равно номинальному напряжению разъема. Если рабочее напряжение автомобиля превышает номинальное напряжение разъема в течение длительного времени, электрический разъем подвержен риску утечки и абляции.
(2) Текущий выбор должен совпадать: номинальный ток автомобиля после расчета нагрузки должен быть меньше или равен номинальному току разъема. Если рабочий ток автомобиля превышает номинальный ток разъема в течение длительного периода времени, электрический разъем подвержен риску абляции из-за перегрузки.
(3) Выбор кабеля должен соответствовать: Выбор и согласование кабелей всего автомобиля подразделяются на согласование токоведущих кабелей и согласование уплотнений кабелей и разъемов.. О допустимой токовой нагрузке кабелей, каждый OEM-производитель имеет выделенных инженеров-электриков для выполнения соответствующего проекта., что здесь не будет объяснено.
Соответствие уплотнений: Разъем и уплотнение кабеля основаны на упругом сжатии резинового уплотнения, обеспечивающем контактное давление между ними., тем самым достигается надежная защита, например IP67. По расчетам, достижение определенного контактного давления зависит от определенной степени сжатия уплотнения.. На основании этого, если требуется надежная защита, герметизирующая защита разъема предъявляет особые требования к размеру кабеля в начале проектирования;
Кабели с одинаковыми характеристиками токоведущего сечения могут иметь разные наружные диаметры., такие как экранированные кабели и неэкранированные кабели, Кабели национального стандарта и стандартные кабели LV216. Четко указаны конкретные подходящие кабели и характеристики выбора разъема.. Поэтому, при выборе разъемов, особое внимание необходимо уделять требованиям спецификации кабеля, чтобы предотвратить нарушение герметичности разъема..
(4) Весь автомобиль требует гибкой проводки: Для проводки автомобиля, у каждого OEM-производителя теперь есть требования к радиусу изгиба и провисанию.; в зависимости от разъема в автомобиле
Для случаев использования, рекомендуется после завершения сборки обвязки, сами клеммы разъема не подвергаются нагрузке. Только тогда, когда весь жгут проводов подвержен вибрации., удар и относительное смещение кузова транспортного средства вследствие эксплуатации автомобиля, цель снятия натяжения может быть достигнута за счет гибкости жгута проводов. Даже если на клемму разъема передается небольшая нагрузка, возникающее напряжение не превышает расчетную силу удержания клеммы в разъеме.