1 高壓汽車連接器技能剖析
1.1 高壓汽車連接器在整車體系中的運(yùn)用
新動力汽車用連接器是汽車連接器大類中的一種，是近幾年跟著國家新動力汽車的打開，逐漸從傳統(tǒng)高壓大電流和傳統(tǒng)低壓汽車連接器中分離出來的一類汽車連接器。相較于傳統(tǒng)高壓大電流汽車連接器，新動力汽車用汽車連接器的運(yùn)用工況更復(fù)雜多變，對汽車連接器的牢靠性要求更高；相較于傳統(tǒng)低壓汽車連接器，由于電壓等級的行進(jìn)（現(xiàn)在干流體系的電壓均高于300V DC），增加了人體遭到電擊損害的危險，對汽車連接器的安全性要求更高；所以對產(chǎn)品的絕緣、防護(hù)要求等比傳統(tǒng)低壓插件均有所行進(jìn)。
新動力汽車用汽車連接器的效果首要是確保整車高壓互聯(lián)體系，即在內(nèi)部電路被阻斷或孤立不通處架起橋梁然后使電流流轉(zhuǎn)。新動力車用汽車連接器的組成一般可分為：外殼、密封件等輔佐結(jié)構(gòu)，絕緣件，導(dǎo)電觸摸對三部分組成。通過插頭護(hù)套和插座護(hù)套間的對插、相互配合，即可抵達(dá)接通和導(dǎo)電的功用。高壓汽車連接器首要運(yùn)用在新動力汽車高壓大電流回路，和導(dǎo)電線纜一起效果，將電池包的能量通過不同的電氣回路，輸送到整車體系中各部件，如電池包、電機(jī)操控器、DCDC轉(zhuǎn)換器、充電機(jī)等車身用電單元。
圖1便是高壓汽車連接器在整車體系運(yùn)用中的一個布局圖。
圖1
1.2 高壓汽車連接器規(guī)劃要害項剖析
1.2.1溫升及降額曲線值
溫升是汽車連接器規(guī)劃最重要的規(guī)劃要害項之一，異常的溫升會導(dǎo)致汽車連接器由于溫升過高，發(fā)生燒蝕。
汽車連接器的溫升受如下要素影響：
1、 觸摸電阻：用于導(dǎo)電連接，兩觸摸載體之間的電阻，如針孔對插觸摸電阻、針孔尾部與導(dǎo)線壓接電阻、螺紋連接銅牌與銅牌之間的觸摸電阻
2、物質(zhì)環(huán)境加熱：當(dāng)汽車連接器長期處于一個高溫環(huán)境，由于汽車連接器所用的資料都是工程塑料、金屬、橡膠等，尤其工程塑料要求最高作業(yè)溫度140℃，但當(dāng)產(chǎn)品運(yùn)用的環(huán)境溫度過高，汽車連接器由于自身觸摸內(nèi)阻發(fā)熱在抵達(dá)熱平衡時，加上地點(diǎn)的環(huán)境溫度高于了資料容許運(yùn)用最高作業(yè)溫度。此時，若汽車連接器長期處于一個該環(huán)境，汽車連接器內(nèi)部針孔件發(fā)熱導(dǎo)致內(nèi)部溫度排不出來話，內(nèi)部溫度會繼續(xù)升高，汽車連接器就會發(fā)生很大的熱量，導(dǎo)致汽車連接器呈現(xiàn)燒蝕引起車輛焚燒，這是非常嚴(yán)峻的問題。橡膠資料和金屬資料均有最高作業(yè)溫度約束，規(guī)劃時均需求考慮。
3、板端的連接：規(guī)劃的時分要用螺栓的情況下，或許要用預(yù)防措施，防止供貨的時分松脫；一起在螺栓連接時，必定要依據(jù)操作標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行扭力檢測。導(dǎo)電部件螺釘連接情況下，首要的失效方法之一便是未依照力矩要求進(jìn)行擰緊力矩管控，導(dǎo)致連接部位溫升異常，燒蝕。
4、降額曲線：現(xiàn)在咱們來評論下降額曲線，在我的了解中，降額曲線圖就好比你去挑選一個產(chǎn)品，這個產(chǎn)品要用在特定的環(huán)境中運(yùn)用，這時挑選產(chǎn)品的時分就要依據(jù)這個產(chǎn)品的一個特點(diǎn)值來確認(rèn)你挑選哪個區(qū)間范圍內(nèi)的產(chǎn)品。高壓汽車連接器的降額曲線圖便是給客戶供給一份菜單，客戶依據(jù)這個菜單對應(yīng)自己的口味挑選自己適合的菜品。
降額曲線便是不同電流在不同的作業(yè)環(huán)境溫度下對應(yīng)出的不同值，這些值通過描點(diǎn)法得到的一個曲線圖，有了這個降額曲線圖就能愈加直觀的看到這個汽車連接器運(yùn)用條件。
下圖便是關(guān)于溫升和降額曲線的圖示
溫升曲線圖
降額曲線圖
1.2.2高壓互鎖(HVIL)
針對整個的高壓互連體系來講，為了確保高壓體系上下電時的安全，在連接規(guī)劃時，引進(jìn)了高壓互鎖概念。簡略描繪為，汽車連接器在插合導(dǎo)通時，高壓回路先觸摸導(dǎo)通，后高壓互鎖信號回路再導(dǎo)通；分?jǐn)鄷r，先高壓互鎖信號分?jǐn)啵蟾邏夯芈窋嚅_。大多數(shù)汽車連接器廠家會把高壓互鎖規(guī)劃放在汽車連接器內(nèi)部，也有一部分廠家會把高壓互鎖通過輔佐結(jié)構(gòu)規(guī)劃放在對插腔體的外部。確保高壓互鎖回路的安穩(wěn)性，非常重要。假定說高壓互鎖不連續(xù)，或許帶來的影響會很惡劣，比方車正在行進(jìn)過程中，遽然高壓互鎖回路信號異常，導(dǎo)致整車遽然掉電，不能正常作業(yè)，這樣會構(gòu)成交通事故。
1.2.3 鎖緊結(jié)構(gòu)
了解真實的二次鎖不是有一個二次的維護(hù)效果，是更要有用地對其維護(hù)，這個真實的含義便是在一次鎖止后，假定一次鎖失效了或許沒有操作核實到位，二次鎖便是確保一次鎖鎖好以后，對榜初次鎖進(jìn)行維護(hù)，這是一個很重要的效果。二次鎖緊結(jié)構(gòu)結(jié)合一次鎖里面最常用的便是力臂安排，由于一次鎖緊跟插拔力有關(guān)，所以依照力學(xué)規(guī)劃理念需求一種類似于力臂安排的方法，這樣才華抵達(dá)既省力，也能夠很輕松地把汽車連接器插到位。關(guān)于力臂的要求，USCAR里面講到了許多的力臂的人機(jī)工程的可操作性。USCAR里面也規(guī)則了相關(guān)一次鎖和二次鎖在對插和不對插情況下的力的要求。其實咱們大
家都會以為USCAR是汽車連接器的標(biāo)準(zhǔn)，但我以為USCAR標(biāo)準(zhǔn)不僅僅是作為一個技能性標(biāo)準(zhǔn)，并且還教導(dǎo)了規(guī)劃者在規(guī)劃過程中把結(jié)構(gòu)做牢靠，怎樣在結(jié)構(gòu)及功用牢靠的前提下，也能夠供給客戶更好的產(chǎn)品領(lǐng)會感。下圖2是比較常見的鎖緊結(jié)構(gòu)產(chǎn)品圖。
圖2
1.2.4 防護(hù)等級
汽車連接器的防護(hù)首要分在三個安排：
榜首個是板端密封：板端便是汽車連接器插座端選用四個螺釘選用機(jī)械連接方法設(shè)備，這種是比較常用的結(jié)構(gòu)，也有一些比較特別的結(jié)構(gòu)（圖3）；
圖3
第二個是頭座對插密封：頭座對插便是公端包含母端或許是母端包含公端中心選用橡膠件進(jìn)行徑向和軸向之間的防護(hù)（圖4）；
圖4
第三個是線端密封，線端汽車連接器跟電纜之間的防護(hù)密封（圖5）。
圖5
關(guān)于電動汽車高壓汽車連接器跟著商場的打開，主機(jī)廠對產(chǎn)品防護(hù)的功用要求也在不斷地行進(jìn)。工作打開初期，IPI67的防護(hù)要求現(xiàn)已能夠滿意絕大部分客戶。可是后期跟著商場上呈現(xiàn)的汽車連接器產(chǎn)品防護(hù)失效，導(dǎo)致產(chǎn)品呈現(xiàn)漏水，絕緣缺點(diǎn)、甚至燒蝕的事例也越來越來越多。
防護(hù)要求逐漸的行進(jìn)成為電動車打開趨勢，現(xiàn)在IP67的要求不能滿意正常的運(yùn)用要求，當(dāng)然這也不是必定的，還要看汽車連接器在車上安排的方位。依據(jù)高壓回路在整車安排來講，都會懸掛在汽車底盤下面，高壓不得進(jìn)艙內(nèi)這是一個準(zhǔn)則，所以說大多數(shù)高壓汽車連接器都是會在底盤接近地上，或許接近輪轂的方位，當(dāng)一些氣候惡劣的時分，比方說嚴(yán)格的氣候很大的暴雨或許說一些酷寒的氣候，你的輪胎帶起來的水其實會沖擊這些汽車連接器，假定咱們了解查驗的話，國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)沒有IP6K9K一說，你會發(fā)現(xiàn)假定IP67的話，高壓水槍的沖擊的壓力，其實沒有6k9k大。當(dāng)汽車高速行使的時分，遽然涉水時，瞬時涌向汽車連接器的水壓會很大，所以說IP67有的時分是很難滿意實踐的運(yùn)用要求。針對這一點(diǎn)的話，現(xiàn)在國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)QC/T1067,國外標(biāo)準(zhǔn)USCAR將汽車連接器密封分為兩個等級S1和S2。S2等級的話，明晰規(guī)則適用的場合是底盤的方位較低，引薦的便是6K和9K，所以未來連接防護(hù)的話必定是6K和9K。假定汽車連接器并不是安排在上述方位，IP67的規(guī)劃其實仍是能夠滿意整車運(yùn)用要求。
1.2.5 電磁屏蔽
電動汽車有許多的電子器件，電流會發(fā)生磁場，整車零部件要有抗干擾的才干。尤其是電動汽車現(xiàn)在作為一個載體，無人駕駛會在這個基礎(chǔ)上更多地開發(fā)，所以這個技能問題非常重要。關(guān)于高壓體系而言，屏蔽汽車連接器、電纜是非常重要的，可是咱們更多的是要優(yōu)先考慮體系級的安排，這是一個前提條件，假定你的OBC，你安排的方位，包含體系中的DCDC，是不是自身或許會有一些先天性的問題，即便汽車連接器做得再好，也會呈現(xiàn)各種信號干擾的問題，所以首先要考慮體系型的，其次考慮零部件級的。關(guān)于汽車連接器屏蔽效能，一般會選用二個方法。榜首種方法，咱們在一些塑料汽車連接器上，里面會有金屬屏蔽罩，電纜屏蔽層會跟金屬殼的屏蔽層相連，構(gòu)成一個有用的360°的屏蔽層。第二種方法，大多數(shù)的高壓小電流的連接，都不會有二次的連接，會選用跟電纜的屏蔽層相接，這種方法也是現(xiàn)有廠家常用的方法，包含國內(nèi)一些比較聞名的主機(jī)廠也在考慮這種方法，咱們叫spring contact（英文），其實便是一個繃簧的連接。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)也是許多的，由于標(biāo)準(zhǔn)、空間會更小，它的接
觸點(diǎn)也會更多；此結(jié)構(gòu)的制造商許多，首要代表的公司像瑞士的寶馬繃簧、美國的巴塞爾等，他們在這塊有許多實踐老到運(yùn)用事例。大多數(shù)情況下，導(dǎo)線和屏蔽層的連接，咱們會用金屬內(nèi)、外環(huán)的方法，進(jìn)行壓接，將屏蔽層置于兩個金屬環(huán)之間，通過冷壓變形使屏蔽層和金屬環(huán)進(jìn)行嚴(yán)密固定。另外，咱們還有一種屏蔽方法，它通過一種類似于表帶簧的結(jié)構(gòu)，用以替代繃簧連接，該結(jié)構(gòu)常在軍用產(chǎn)品上運(yùn)用，技能老到；咱們做過相關(guān)查驗，均能滿意規(guī)劃要求。該結(jié)構(gòu)運(yùn)用在新動力電動車的屏蔽，既能夠滿意功用要求，一起又是沖制件，適合批量生產(chǎn)，性價比高。
1.2.6汽車連接器資料
汽車連接器絕緣件資料一般選用PA66、PBT、ABS、PC等。觸摸件資料一般選用黃銅、磷青銅、鈹銅等，但現(xiàn)在國外用的比較多的資料是銅鎳硅資料。汽車連接器殼體資料一般分為塑料和金屬兩種資料。
關(guān)于怎樣挑選塑料資料或許金屬資料，一般有如下幾個參考點(diǎn)：
1.輕量化
由于對整車輕量化的需求，尤其是乘用車廠商會在滿意產(chǎn)品功用的前提下，盡量去挑選塑料汽車連接器，以抵達(dá)操控整車重量。
2.產(chǎn)品的運(yùn)用環(huán)境
由于金屬資料的機(jī)械強(qiáng)度比塑料好。所以在一些運(yùn)用環(huán)境比較惡劣的環(huán)境下，金屬汽車連接器會更適合。例如像特種車輛、渣土車，以及整車在安排時，未做防護(hù)的電氣連接部位。此時，金屬資料比較塑料資料的汽車連接器在受環(huán)境影響及機(jī)械強(qiáng)度方面略勝一籌。
3.屏蔽結(jié)束方法
針對屏蔽汽車連接器，由于金屬汽車連接器自身的外殼便是用于導(dǎo)通屏蔽，構(gòu)成屏蔽維護(hù)的載體。一般情況下，金屬汽車連接器較塑料汽車連接器更容易結(jié)束更為優(yōu)異的屏蔽效能，外形結(jié)構(gòu)更為緊湊。
1.2.7 汽車連接器選型
1.2.7.1汽車連接器選用流程（見下圖）
1.2.7.2汽車連接器常用技能參數(shù)解讀
（1）運(yùn)用方位：望文生義，即為汽車連接器在整車不同高壓電器上的運(yùn)用方位，挑選汽車連接器。
（2）額外電壓：電氣設(shè)備（包含用電、供電設(shè)備）可長期安穩(wěn)作業(yè)的最大電壓。
額外電壓大小與爬電距離&電氣空地成正比。
換句話說，額外電壓要求越高，汽車連接器越大，或許越長。爬電距離&電氣空地規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)依GBT 16935.1(IEC 60664-1)，
（3）額外電流：電氣設(shè)備的額外電流是指在基準(zhǔn)環(huán)境溫度下，在額外電壓作業(yè)條件下，發(fā)熱不超越長期發(fā)熱容許溫度時所容許長期通過的最大電流。
對電動汽車而言，P=UI,額外電流是依據(jù)電氣設(shè)備的功率P，輸出電壓U挑選。
峰值電流：電動汽車在急加速，爬坡，超載的瞬間發(fā)生的最大電流值。
載流截面積與汽車連接器額外電流成正比，換句話說，插針/孔/導(dǎo)線截面越大，它所能通過的電流也越大，汽車連接器越大。
（4） HVIL（高壓互鎖）
（4.1）規(guī)劃HVIL功用目的
招認(rèn)整個高壓體系的完整性，當(dāng)高壓體系回路斷開或許完整性遭到損壞的時分，激起整車的安全措施發(fā)動。
（4.2）HVIL功用的結(jié)束
a.需求整個體系構(gòu)成，體系開發(fā)時就要規(guī)劃進(jìn)去；
b.首要通過汽車連接器來結(jié)束；
c.HVIL電路是低壓電，相關(guān)于功率電路，是獨(dú)立的。
（4.3）汽車連接器HVIL功用結(jié)束原理
功率和信號端子應(yīng)滿意：
——連接時，功率端子先接通，信號端子后接通。
——斷開時，信號端子先斷開，功率端子后斷開。
特別說明：功率端子的接通，標(biāo)明良好的觸摸，虛觸摸是不行接受
（5） 屏蔽
交變電場屏蔽:為下降交變電場對活絡(luò)電路的耦合干擾電壓，能夠在干擾源和活絡(luò)電路之間設(shè)置導(dǎo)電性好的金屬屏蔽體，并將金屬屏蔽體接地。
屏蔽與非屏蔽汽車連接器首要差異即為是否設(shè)置有導(dǎo)電良好的金屬屏蔽體。
（6） 防護(hù)等級
IP防護(hù)等級是由兩個數(shù)字所組成，榜首個符號數(shù)字標(biāo)明電器防塵、防止外物侵入的等級，第二個符號數(shù)字標(biāo)明電器防濕氣、防水侵入的密閉程度，數(shù)字越大標(biāo)明其防護(hù)等級越高。
（7）出線方法
首要指電汽車連接器插頭尾部電纜出線視點(diǎn)與插座設(shè)備面法向方向之間的視點(diǎn)，依此區(qū)別，常見的有90°(彎式)及180°(直式)出線電汽車連接器。
（8） 插座設(shè)備方法
為滿意主機(jī)廠規(guī)劃人員對汽車連接器不同安排方法的需求，電汽車連接器插座設(shè)備方法細(xì)分為以下四種：
1.6.2.3選項注意事項
（1）電壓選型需匹配：整車通過負(fù)載核算的額外電壓應(yīng)小于等于汽車連接器額外電壓，若整車作業(yè)電壓超出汽車連接器額外電壓長期作業(yè)，電汽車連接器有爬電燒蝕危險。
（2）電流選型需匹配：整車通過負(fù)載核算的額外電流應(yīng)小于等于汽車連接器額外電流，若整車作業(yè)電流超出汽車連接器額外電流長期作業(yè)，電汽車連接器有過載燒蝕危險。
（3）電纜選型需匹配：整車電纜選型匹配分為電纜載流匹配和電纜與汽車連接器密封匹配，關(guān)于電纜載流，各主機(jī)廠有專門的電氣工程師進(jìn)行匹配規(guī)劃，在此不作解釋。
密封匹配：汽車連接器與電纜密封依托橡膠密封件彈性緊縮供給二者間觸摸壓力，然后結(jié)束牢靠的防護(hù)功用，如IP67；依據(jù)核算，結(jié)束特定的觸摸壓力依托密封件特定的緊縮量結(jié)束，依此推出，若需牢靠防護(hù)，汽車連接器的密封防護(hù)在規(guī)劃之初就對電纜有特定的標(biāo)準(zhǔn)要求；
持平標(biāo)準(zhǔn)的載流截面，電纜可有不同的外徑標(biāo)準(zhǔn)，如屏蔽電纜與非屏蔽電纜，國標(biāo)電纜與LV216標(biāo)準(zhǔn)電纜，具體匹配何種電纜，汽車連接器選型標(biāo)準(zhǔn)書均有明晰表述，故汽車連接器選型時需特別注意適配電纜標(biāo)準(zhǔn)要求，以防構(gòu)成汽車連接器密封失效。
（4）整車需柔性布線：關(guān)于整車布線，現(xiàn)各主機(jī)廠均有彎曲半徑及懈怠度要求；依據(jù)汽車連接器在整車
運(yùn)用事例，主張線束裝配結(jié)束后，汽車連接器端子自身不受應(yīng)力，只有當(dāng)線束整體因汽車作業(yè)遭到振動、沖擊與車身發(fā)生相對位移時，通過線束柔性抵達(dá)應(yīng)變消除目的，即便有少許應(yīng)變傳遞到汽車連接器端子，所發(fā)生應(yīng)力也不超越端子在汽車連接器中規(guī)劃固持力 。
2 高壓汽車連接器打開趨勢
2.1 方針導(dǎo)向效果
國家對新動力電動汽車產(chǎn)業(yè)方針的擬定要依據(jù)中國國情來挑選。在打開綠色交通體系方面，國家計劃提出，加速車船結(jié)構(gòu)晉級，推廣運(yùn)用新動力汽車，2020年新動力汽車產(chǎn)銷量抵達(dá)200萬輛左右。加速推動城市建成區(qū)新增和更新的公交、環(huán)衛(wèi)、郵政、租借、通勤、輕型物料配送車輛運(yùn)用新動力或清潔動力汽車，要害區(qū)域運(yùn)用比例抵達(dá)80%；要害區(qū)域港口、機(jī)場、鐵路貨場等新增或替換作業(yè)車輛首要運(yùn)用新動力或清潔動力汽車。2020年末前，在物流園、產(chǎn)業(yè)園、工業(yè)園、大型單列市建成區(qū)公交車悉數(shù)替換為新動力汽車。在物流園、產(chǎn)業(yè)園、工業(yè)園、大型商業(yè)購物中心、農(nóng)貿(mào)批發(fā)商場等物流集散地建造集中式充電樁和快速充電樁。依據(jù)國家的方針導(dǎo)向，整車廠也依據(jù)相關(guān)方針調(diào)整內(nèi)部方法，這就挑選了汽車連接器的打開方向。
2.2途徑化及定制化
電動汽車這種類型也多，比方說乘用車、物流車，包含定制汽車連接器，要求會不所不同，或許說會提出一些特別特別的要求，所以包含還有無人駕駛，物聯(lián)網(wǎng)車、新動力等等，咱們汽車連接器廠家要考慮一下，這種電動汽車細(xì)分工作需求的定制化（整車端和電池端），我覺得或許會是一
個挑選不錯的嘗試，咱們現(xiàn)在現(xiàn)已在邁向榜首步。由于整體來看，這些類型的車都會在不同的場合運(yùn)用，其實都是一個細(xì)分領(lǐng)域，雖然量沒有那么大，可是那個商場便是歸于咱們的，咱們在這個商場便是做到頂尖，這也是一個不錯的挑選。第二個便是途徑化，未來電池和整車都會趨于途徑化，怎樣跟客戶堅持深化的技能溝通，構(gòu)成兩邊途徑化的產(chǎn)品很重要，國內(nèi)主機(jī)廠比較多，咱們途徑現(xiàn)在也不同，比方電池整包廠特別多，每家自己的模組計劃、電池箱成組計劃都不一樣，作為汽車連接器廠家需求思考怎樣樣做適合途徑化的運(yùn)用。
2.3小型化及輕量化
在汽車工業(yè)日漸尋求節(jié)能與環(huán)保的布景下，汽車輕量化及小型化已成為技能潮流，也是汽車廠商技能競爭的要害，通過操控整車重量，能夠有用的下降油耗，減小尾氣排放，行進(jìn)燃油能效。在汽車工業(yè)這樣的大環(huán)境下，也帶動新動力汽車連接器有必要走小型化及輕量化。
汽車小型化及輕量化的一系列重要處理計劃，包含引進(jìn)更小標(biāo)準(zhǔn)的高功用銅合金導(dǎo)線做為信號傳輸線，一起引進(jìn)向微型化打開的端子及觸摸件體系，以及該微型化發(fā)生的壓接不安穩(wěn)的優(yōu)化及牢靠驗證方法；選用高功用端子來下降小功率傳輸導(dǎo)線標(biāo)準(zhǔn)的原理，以及選用鋁導(dǎo)線替代傳輸較大功率的大線徑銅導(dǎo)線。
3 定論
通過剖析新動力汽車連接器的首要技能參數(shù)及選用準(zhǔn)則，跟著咱們不斷地去搜集各式各樣的數(shù)據(jù)反應(yīng)，在國外的話，甚至汽車連接器的廠家設(shè)置了許多整車的數(shù)據(jù)回來，他們會構(gòu)成一個聯(lián)盟，他們會依據(jù)數(shù)據(jù)不斷的改進(jìn)，抵達(dá)一個最優(yōu)的產(chǎn)品。
一起，跟著國內(nèi)汽車連接器廠商，在實踐運(yùn)用過程中得到的主機(jī)廠和用戶的實踐反應(yīng)。連機(jī)器廠商們也在不停地去模仿真實用戶運(yùn)用環(huán)境下，汽車連接器是否安穩(wěn);包含咱們新資料的研發(fā)和技能壁壘的強(qiáng)占，本錢是否能夠商業(yè)化。在不久的將來，這些都不會是問題，都會被克服掉。
