Pluggdesign för Tesla NACS

I denna artikelserie, vi kommer kortfattat att analysera förändringarna i strukturdesignen för Teslas laddport, främst att välja laddningsställ anpassat till Model S/X in 2015 och kabelversionen anpassad till Model 3 i 2018 för kort analys. Aluminiumrörets laddningsbasenhet beskrivs inte. För annan information om aluminiumrörversionen, se föregående artikel: Tesla – patent för laddningsskena; unik och i ständig utveckling.
Den här artikeln låter oss gå tillbaka till 2015 och analysera kort den strukturella designen av det tidiga Tesla-laddningsgränssnittet baserat på Model X från den eran. Använd det som utgångspunkt.

Följande analys och bilder som innehåller text representerar inte den slutliga massproduktionsstatusen för de tekniker som nämns nedan. It does not represent any universal or accidental situation of the technology mentioned below, it is only a simple analysis and discussion.

48A 110-240V 6metres for Tesla Extension Cord with Nacs Plug Cable for Level 1&2 EV Charger and Tesla Wall Connector

NACS till NEMA 5-20/15 Pluge EV Adapter Plug for Tesla to nema Adapter Kompatibel med NACS väggkontakt

1000V 250A Tesla Charging Plug Replacement 250KW NACS Charging Cable Manufacturer

Overall socket & power design
Features of the first version of the Tesla NACS interface SOP include:
● Ultrasonic welding connection wires and terminals meet its V2 charging requirements for the first time (subsequent iterations will reach close to V3 level);
● 90° outlet & screw lock terminal;
● Removable protective cover (with anti-accidental removal);
● Colorful aperture and light source visual design;
● The ground wire has a small cross-sectional area & AC and DC share the same interface;
● Signal + PE plug-in and socket can be separated;
Samtidigt, functions such as charging the vehicle, pulling out the gun, and opening the lid were also cutting-edge designs at the time.
Vehicle layout position (Model X)
The overall panel size is smaller than CCS & GB AC and DC integrated. For details on the size of the plug-in part and the charging logic, see the previous article: Some data on Tesla overcharging.
Charging socket assembly details (Model X)
The biggest feature of the first version of SOP is similar to the current aluminum pipe. The protection of the outlet position does not rely on the charging base itself. The removable protective cover at the tail + 90° outlet to increase the convenience of wire harness assembly and maintenance is still retained today, och produkter för rad/stav/rörledning blir mer och mer populära nu. Det finns fler och fler BMK-tillverkare.
Detaljer om öppningslocket för laddningsuttaget
Dessutom, på grund av de övergripande designkraven, signalen + PE plug-in är integrerad med mjukt och hårt lim + tråd + terminal. Samtidigt, efter att spännet är monterat i fattningen, det avtagbara skyddet kan användas för att uppnå funktioner som liknar CPA, vilket också är värt att lära sig. Det finns en del skakningar efter att den gjutna delen i ett stycke är färdigmonterad.
Laddningsuttag externt gränssnitt och signaldetaljer
När det gäller kraftdesign, i ett tidigt skede, förtennad koppar + krympningsteknik användes för att uppnå lågeffektsladdning (jämfört med den nuvarande maximala effekten för högeffektsladdning). Senare, ren koppar + ultraljudssvetsning och aluminiumtråd + ultraljudssvetsning användes, men det som inte har förändrats är den skyddande utformningen av terminalerna och kablarna som nämns ovan. Medan ledningarna hela tiden uppgraderas, skyddet har inte uppgraderats. Att titta på det förflutna och nu, är det nödvändigt att utforska den skyddsfria termineringsdesignen på aluminiumledare? Såsom sol-gel-beläggning.

Den amerikanska marknaden följer Tesla när det gäller EV-pluggdesign

Ultraljudssvetsning av laddningsuttag:
När det gäller avskärmningsbehandling, på grund av några skäl, Modell X respektive S väljer det uttagsavskärmande värmekrympröret för att linda in enkeländsupphängningen och skärmkrympningen och anslut sedan kroppens plåt till dubbeländjordningen. Det finns också en liknande korsvalssituation mellan de efterföljande 2018 Modell 3 och den nuvarande lösningen av aluminiumrör. Den efterföljande implementeringen av skärmningseffektiviteten under högre laddningseffekt förtjänar ytterligare studier.

Laddningsuttag skärmbehandling:
Prestationsmässigt, tack vare ultraljudssvetsning och lågt terminalmotstånd, aktuell analog laddning kan upprätthålla full effektström under lång tid i en luftkyld miljö.
Jordningsdesignen är som tidigare, ledarens tvärsnittsarea är mindre än de flesta DC-gränssnittskonstruktioner, vilket avsevärt minskar utrymmet som upptas av laddningsgränssnittet, och jordningen är designad för billaddaren.
Laddningsuttag för jordning bländare och andra:
Färgglad bländare + enhetlig gradientfärg, detta är också en relativt utmärkt sensorisk upplevelse för närvarande. Den övergripande designen är centrerad på ändstiftets begränsningsplatta. Två lager av genomskinliga plastdelar projicerar ljuskällan på PCBA till laddningsportens ljusgenomsläppliga position, uppnå enhetlig ljusfördelning i siktområdet framåt.
I andra exempel på olika gränssnitt samtidigt, olika öppningsdesignpositioner uppnås genom att ändra positionen för genomskinlig plast. Detta är också fördelen med standardiserad bländardesign.

Visualisering av bländare för laddningsuttag
Men ljusenheten är inbyggd i laddningsuttaget. Det finns områden som behöver ständig justering i hela uttagstillverkningen och fordonsmatchning av nya modeller (kanske är kostnaden också en av nyckelpunkterna). I efterföljande modell 3/Y-modeller, belysningsmodulen i laddningsuttagsenheten flyttas ut ur uttagskroppen och placeras i uttagsanslutningsplattan, ofta med Teslas LOGO.

Partiell PCBA och stift på laddningsuttaget
Jämfört med GB IEC och andra AC och DC integrerade lösningar. Den första versionen av Tesla NACS SOP-signal och jordutgång använder 6Pin plug-in (1Pin reserverad) * 1 + Pilot * 1 + jordterminal * 1 + Prox * 1 (PE är integrerad med Pilot och Prox). Den övergripande förenklade utgången för lågspänningsslingor minskar antalet kabelstammar och reserverar utrymme för efterföljande PCBA och panelminiatyrisering. Efterföljande krav på temperaturövervakning och andra aspekter kommer att fortsätta att öka. Teslas senaste NACS är 12+3Pin (inklusive instickslås, förutom något Model Gun-lås), CCS är 12+3 Stift (inklusive pistollås).

Nuvarande standard laddningsuttag
Beträffande arrangemanget av insättningspistolens låslås, NACS har legat i botten av sockeln sedan den första versionen av SOP till den nuvarande versionen, och dräneringen är ordnad tillsammans. Det är bra för dränering, men förmågan hos hela lanslåset att motstå intrång av skräp är svagare än andra standardgränssnitt (det misslyckas här ibland). För närvarande, aluminiumrörslösningarna i de flesta fordonsmodeller överger den första versionen av SOP-låsdesignen och antar lösningar med en bättre skyddsnivå.

Monteringsplattans skruvar är alla självgängande skruvar, 4 totalt.

Laddningsuttag sekundärt BOM-felläge
Tidiga versioner har alltid många fellägen. Vissa fellägen har kringgåtts, och vissa fellägen kvarstår för närvarande. Följande är en kort analys av ett strukturellt designfel.
Felläge: Anti-touch locket faller av. Detta felläge uppstår när terminalen vrids. På grund av den speciella karaktären hos de efterföljande stansnings- och avrundningsprocesserna, risken att ramla av är större än tidigare. Förutom Tesla, andra OEM-tillverkare har också upplevt liknande problem.

Felläge för laddningsuttag
För att minimera risken för misslyckande, under det tidiga skedet av förfinad dimensionell design och flerdimensionell verifiering, ändring av anti-touch finger och terminal anslutningsmetoder kan också beaktas.