Pregled visokonaponskog konektora
Visokonaponski konektori, poznati i kao visokonaponski konektori, vrsta su automobilskog konektora.Oni se općenito odnose na konektore s radnim naponom iznad 60V i uglavnom su odgovorni za prijenos velikih struja.
Visokonaponski konektori se uglavnom koriste u visokonaponskim i visokostrujnim krugovima električnih vozila.Oni rade sa žicama za prijenos energije baterije kroz različite električne krugove do različitih komponenti u sistemu vozila, kao što su baterije, kontroleri motora i DCDC pretvarači.visokonaponske komponente kao što su pretvarači i punjači.
Trenutno postoje tri glavna standardna sistema za visokonaponske konektore, odnosno LV standardni utikač, USCAR standardni utikač i japanski standardni utikač.Među ova tri plug-ina, LV trenutno ima najveću cirkulaciju na domaćem tržištu i najkompletnije procesne standarde.
Dijagram procesa montaže visokonaponskog konektora
Osnovna struktura visokonaponskog konektora
Visokonaponski konektori se uglavnom sastoje od četiri osnovne strukture, a to su kontaktori, izolatori, plastične školjke i pribor.
(1) Kontakti: dijelovi jezgra koji dovršavaju električne veze, odnosno muški i ženski terminali, trske, itd.;
(2) Izolator: podržava kontakte i osigurava izolaciju između kontakata, odnosno unutrašnje plastične školjke;
(3) Plastična školjka: školjka konektora osigurava poravnanje konektora i štiti cijeli konektor, odnosno vanjski plastični omotač;
(4) Dodatna oprema: uključujući strukturne dodatke i pribor za ugradnju, naime igle za pozicioniranje, igle za vođenje, spojne prstenove, zaptivne prstenove, rotirajuće poluge, strukture za zaključavanje itd.
Eksplodirani prikaz visokonaponskog konektora
Klasifikacija visokonaponskih konektora
Visokonaponski konektori se mogu razlikovati na više načina.Bez obzira da li konektor ima funkciju zaštite, broj pinova konektora, itd., sve se može koristiti za definiranje klasifikacije konektora.
1.Bez obzira da li postoji zaštita ili ne
Visokonaponski konektori se dijele na neoklopljene konektore i oklopljene konektore prema tome da li imaju zaštitne funkcije.
Neoklopljeni konektori imaju relativno jednostavnu strukturu, bez zaštitne funkcije i relativno niske cijene.Koristi se na lokacijama koje ne zahtijevaju zaštitu, kao što su električni uređaji prekriveni metalnim kućištima kao što su krugovi za punjenje, unutrašnjost baterije i unutrašnjost upravljačke jedinice.
Primjeri konektora bez zaštitnog sloja i bez visokonaponske blokade
Oklopljeni konektori imaju složenu strukturu, zahtjeve za oklopom i relativno visoke troškove.Pogodan je za mjesta na kojima je potrebna zaštitna funkcija, na primjer gdje je vanjski dio električnih uređaja spojen na visokonaponske kablove.
Primer dizajna konektora sa štitom i HVIL
2. Broj utikača
Visokonaponski konektori se dijele prema broju priključaka (PIN).Trenutno se najčešće koriste 1P konektor, 2P konektor i 3P konektor.
1P konektor ima relativno jednostavnu strukturu i nisku cijenu.Zadovoljava zahtjeve za zaštitu i hidroizolaciju visokonaponskih sistema, ali je proces montaže malo komplikovan i operativnost prerade je loša.Uglavnom se koristi u baterijama i motorima.
2P i 3P konektori imaju složenu strukturu i relativno visoke troškove.Zadovoljava zahtjeve zaštite i hidroizolacije visokonaponskih sistema i ima dobru mogućnost održavanja.Općenito se koristi za DC ulaz i izlaz, kao što su na visokonaponskim baterijama, terminalima kontrolera, DC izlaznim terminalima punjača, itd.
Primjer 1P/2P/3P visokonaponskog konektora
Opšti zahtjevi za visokonaponske konektore
Visokonaponski konektori trebaju biti u skladu sa zahtjevima navedenim u SAE J1742 i imati sljedeće tehničke zahtjeve:
Tehnički zahtjevi navedeni u SAE J1742
Elementi dizajna visokonaponskih konektora
Zahtjevi za visokonaponske konektore u visokonaponskim sistemima uključuju, ali nisu ograničeni na: performanse visokog napona i velike struje;potreba za postizanjem viših nivoa zaštite u različitim radnim uslovima (kao što su visoka temperatura, vibracije, udari od sudara, otporni na prašinu i vodu, itd.);Imaju mogućnost instalacije;imaju dobre performanse elektromagnetne zaštite;trošak bi trebao biti što niži i trajniji.
Prema gore navedenim karakteristikama i zahtjevima koje visokonaponski konektori treba da imaju, na početku projektovanja visokonaponskih konektora potrebno je uzeti u obzir sljedeće elemente dizajna i izvršiti ciljanu provjeru dizajna i ispitivanja.
Uporedna lista elemenata dizajna, odgovarajućih performansi i verifikacionih testova visokonaponskih konektora
Analiza kvarova i odgovarajuće mjere visokonaponskih konektora
Kako bi se poboljšala pouzdanost dizajna konektora, potrebno je prvo analizirati njegov način kvara kako bi se mogao obaviti odgovarajući preventivni projektantski rad.
Konektori obično imaju tri glavna načina kvara: loš kontakt, lošu izolaciju i labavu fiksaciju.
(1) Za loš kontakt, indikatori kao što su statički kontaktni otpor, dinamički kontaktni otpor, sila odvajanja jedne rupe, tačke spajanja i otpornost komponenti na vibracije mogu se koristiti za procjenu;
(2) Za lošu izolaciju, izolacijski otpor izolatora, vremenska stopa degradacije izolatora, indikatori veličine izolatora, kontakti i drugi dijelovi mogu se otkriti za prosuđivanje;
(3) Za pouzdanost fiksnog i odvojenog tipa, tolerancija montaže, moment izdržljivosti, sila držanja priključne igle, sila umetanja priključne igle, sila zadržavanja pod uvjetima naprezanja okoline i drugi pokazatelji terminala i konektora mogu se testirati kako bi se prosudilo.
Nakon analize glavnih načina kvara i oblika kvara konektora, mogu se poduzeti sljedeće mjere za poboljšanje pouzdanosti dizajna konektora:
(1) Odaberite odgovarajući konektor.
Odabir konektora ne treba samo uzeti u obzir vrstu i broj spojenih kola, već i olakšati sastav opreme.Na primjer, kružni konektori su manje pod utjecajem klimatskih i mehaničkih faktora od pravokutnih konektora, imaju manje mehaničkog trošenja i pouzdano su povezani s krajevima žica, tako da kružne konektore treba odabrati što je više moguće.
(2) Što je veći broj kontakata u konektoru, to je manja pouzdanost sistema.Stoga, ako prostor i težina dopuštaju, pokušajte odabrati konektor s manjim brojem kontakata.
(3) Prilikom odabira konektora treba uzeti u obzir uslove rada opreme.
To je zato što se ukupna struja opterećenja i maksimalna radna struja konektora često određuju na osnovu toplote koja je dozvoljena pri radu u uslovima najviše temperature okolnog okruženja.Kako bi se smanjila radna temperatura konektora, potrebno je u potpunosti razmotriti uvjete odvođenja topline konektora.Na primjer, kontakti koji su udaljeniji od središta konektora mogu se koristiti za povezivanje napajanja, što je pogodnije za rasipanje topline.
(4) Vodootporan i antikorozivni.
Kada konektor radi u okruženju sa korozivnim gasovima i tečnostima, kako bi se sprečila korozija, treba obratiti pažnju na mogućnost da se prilikom ugradnje postavi horizontalno sa strane.Kada uslovi zahtevaju vertikalnu instalaciju, treba sprečiti da tečnost teče u konektor duž vodova.Obično koristite vodootporne konektore.
Ključne tačke u dizajnu kontakata visokonaponskih konektora
Tehnologija kontaktnog povezivanja uglavnom ispituje kontaktnu površinu i kontaktnu silu, uključujući kontaktnu vezu između terminala i žica, te kontaktnu vezu između terminala.
Pouzdanost kontakata važan je faktor u određivanju pouzdanosti sistema i također je važan dio cjelokupnog sklopa visokonaponskih kabelskih svežnja.Zbog teškog radnog okruženja nekih terminala, žica i konektora, veza između terminala i žica, te veza između terminala i terminala podložna je raznim kvarovima, kao što su korozija, starenje i labavljenje uslijed vibracija.
Budući da kvarovi električnih instalacija uzrokovani oštećenjem, labavošću, otpadanjem i kvarom kontakata čine više od 50% kvarova u cijelom električnom sistemu, punu pažnju treba posvetiti dizajnu pouzdanosti kontakata u projektu pouzdanosti uređaja. visokonaponski električni sistem vozila.
1. Kontaktna veza između terminala i žice
Veza između terminala i žica odnosi se na vezu između njih kroz proces presovanja ili ultrazvučnog procesa zavarivanja.Trenutno se proces presovanja i ultrazvučnog zavarivanja obično koriste u visokonaponskim žičanim svežnjama, svaki sa svojim prednostima i nedostacima.
(1) Proces presovanja
Princip procesa presovanja je korištenje vanjske sile da jednostavno fizički stisne žicu provodnika u presvučeni dio terminala.Visina, širina, stanje poprečnog presjeka i vučna sila presovanja terminala su osnovni sadržaji kvalitete presovanja terminala, koji određuju kvalitetu presovanja.
Međutim, treba napomenuti da je mikrostruktura bilo koje fino obrađene čvrste površine uvijek hrapava i neujednačena.Nakon što su stezaljke i žice presvučene, ne radi se o kontaktu cijele kontaktne površine, već o kontaktu nekih točaka raštrkanih po kontaktnoj površini., stvarna kontaktna površina mora biti manja od teoretske kontaktne površine, što je i razlog zašto je kontaktni otpor procesa presovanja visok.
Na mehaničko presovanje u velikoj meri utiče proces presovanja, kao što je pritisak, visina presovanja, itd. Kontrola proizvodnje treba da se sprovodi putem sredstava kao što su visina presovanja i analiza profila/metalografska analiza.Stoga je konzistentnost presovanja u procesu presovanja prosječna, a habanje alata je Udar je velik, a pouzdanost prosječna.
Proces presovanja mehaničkog presovanja je zreo i ima širok spektar praktičnih primena.To je tradicionalan proces.Gotovo svi veliki dobavljači imaju proizvode za žičane svežanj koji koriste ovaj proces.
Kontaktni profili stezaljki i žica postupkom presovanja
（2) Ultrazvučni proces zavarivanja
Ultrazvučno zavarivanje koristi visokofrekventne vibracije za prijenos na površine dva predmeta koji se zavaruju.Pod pritiskom, površine dva objekta trljaju se jedna o drugu kako bi se stvorila fuzija između molekularnih slojeva.
Ultrazvučno zavarivanje koristi ultrazvučni generator za pretvaranje struje od 50/60 Hz u električnu energiju od 15, 20, 30 ili 40 KHz.Pretvorena visokofrekventna električna energija se ponovo pretvara u mehaničko kretanje iste frekvencije kroz pretvarač, a zatim se mehaničko kretanje prenosi na zavarivačku glavu preko skupa sirenih uređaja koji mogu promijeniti amplitudu.Glava za zavarivanje prenosi primljenu energiju vibracija na spoj radnog komada koji se zavari.U ovoj oblasti energija vibracija se pretvara u toplotnu energiju trenjem, topi metal.
Što se tiče performansi, proces ultrazvučnog zavarivanja ima mali kontaktni otpor i nisko prekostrujno zagrijavanje dugo vremena;u smislu sigurnosti, pouzdan je i nije ga lako olabaviti i otpasti pod dugotrajnim vibracijama;može se koristiti za zavarivanje između različitih materijala;na njega utiče površinska oksidacija ili premaz Next;kvalitet zavarivanja se može proceniti praćenjem relevantnih talasnih oblika procesa presovanja.
Iako je cijena opreme za proces ultrazvučnog zavarivanja relativno visoka, a metalni dijelovi koji se zavaruju ne mogu biti previše debeli (uglavnom ≤5mm), ultrazvučno zavarivanje je mehanički proces i struja ne teče tokom cijelog procesa zavarivanja, tako da nema Pitanja toplotne provodljivosti i otpornosti su budući trendovi zavarivanja visokonaponskih žica.
Stezaljke i provodnici sa ultrazvučnim zavarivanjem i njihovi kontaktni presjeci
Bez obzira na proces presovanja ili ultrazvučnog zavarivanja, nakon što je terminal spojen na žicu, njegova sila povlačenja mora zadovoljiti standardne zahtjeve.Nakon što je žica spojena na konektor, sila povlačenja ne smije biti manja od minimalne sile povlačenja.
Vrijeme objave: Dec-06-2023