Tinjauan Konektor Tegangan Tinggi
Konektor tegangan tinggi, juga dikenal sebagai konektor tegangan tinggi, adalah jenis konektor otomotif. Mereka umumnya merujuk ke konektor dengan tegangan operasi di atas 60V dan terutama bertanggung jawab untuk mengirimkan arus besar.
Konektor tegangan tinggi terutama digunakan dalam sirkuit kendaraan listrik yang bertegangan tinggi dan arus tinggi. Mereka bekerja dengan kabel untuk mengangkut energi paket baterai melalui berbagai sirkuit listrik ke berbagai komponen dalam sistem kendaraan, seperti paket baterai, pengontrol motor, dan konverter DCDC. Komponen tegangan tinggi seperti konverter dan pengisi daya.
Saat ini, ada tiga sistem standar utama untuk konektor tegangan tinggi, yaitu plug-in standar LV, plug-in standar USCAR, dan plug-in standar Jepang. Di antara tiga plug-in ini, LV saat ini memiliki sirkulasi terbesar di pasar domestik dan standar proses yang paling lengkap.
Diagram proses perakitan konektor tegangan tinggi
Struktur dasar konektor tegangan tinggi
Konektor tegangan tinggi terutama terdiri dari empat struktur dasar, yaitu kontaktor, isolator, cangkang plastik dan aksesori.
(1) Kontak: Bagian inti yang melengkapi koneksi listrik, yaitu terminal pria dan wanita, alang -alang, dll.;
(2) isolator: mendukung kontak dan memastikan isolasi antara kontak, yaitu, cangkang plastik bagian dalam;
(3) shell plastik: cangkang konektor memastikan penyelarasan konektor dan melindungi seluruh konektor, yaitu, cangkang plastik luar;
(4) Aksesori: termasuk aksesori struktural dan aksesori instalasi, yaitu pin penentuan posisi, pin pemandu, cincin penghubung, cincin penyegelan, tuas berputar, struktur penguncian, dll.
Konektor Tegangan Tinggi Meledak Tampilan
Klasifikasi konektor tegangan tinggi
Konektor tegangan tinggi dapat dibedakan dalam beberapa cara. Apakah konektor memiliki fungsi pelindung, jumlah pin konektor, dll. Semua dapat digunakan untuk menentukan klasifikasi konektor.
1.Apakah ada perisai atau tidak
Konektor tegangan tinggi dibagi menjadi konektor yang tidak dilindungi dan konektor terlindung sesuai dengan apakah mereka memiliki fungsi pelindung.
Konektor yang tidak dilihat memiliki struktur yang relatif sederhana, tidak ada fungsi pelindung, dan biaya yang relatif rendah. Digunakan di lokasi yang tidak memerlukan pelindung, seperti peralatan listrik yang ditutupi oleh kasus logam seperti sirkuit pengisian daya, interior paket baterai, dan interior kontrol.
Contoh konektor tanpa lapisan pelindung dan tanpa desain interlock tegangan tinggi
Konektor yang terlindung memiliki struktur yang kompleks, persyaratan perisai, dan biaya yang relatif tinggi. Sangat cocok untuk tempat-tempat di mana fungsi pelindung diperlukan, seperti di mana bagian luar peralatan listrik terhubung ke harness kabel tegangan tinggi.
Konektor dengan Contoh Desain Perisai dan HVIL
2. Jumlah colokan
Konektor tegangan tinggi dibagi sesuai dengan jumlah port koneksi (PIN). Saat ini, yang paling umum digunakan adalah konektor 1p, konektor 2p dan konektor 3P.
Konektor 1P memiliki struktur yang relatif sederhana dan biaya rendah. Ini memenuhi persyaratan pelindung dan tahan air dari sistem tegangan tinggi, tetapi proses perakitan sedikit rumit dan operasi pengerjaan ulang buruk. Umumnya digunakan dalam paket baterai dan motor.
Konektor 2P dan 3P memiliki struktur yang kompleks dan biaya yang relatif tinggi. Ini memenuhi persyaratan pelindung dan tahan air dari sistem tegangan tinggi dan memiliki pemeliharaan yang baik. Umumnya digunakan untuk input dan output DC, seperti pada paket baterai tegangan tinggi, terminal pengontrol, terminal output DC Charger, dll.
Contoh Konektor Tegangan Tinggi 1P/2P/3P
Persyaratan Umum untuk Konektor Tegangan Tinggi
Konektor tegangan tinggi harus memenuhi persyaratan yang ditentukan oleh SAE J1742 dan memiliki persyaratan teknis berikut:
Persyaratan teknis yang ditentukan oleh SAE J1742
Elemen desain konektor tegangan tinggi
Persyaratan untuk konektor tegangan tinggi dalam sistem tegangan tinggi termasuk tetapi tidak terbatas pada: tegangan tinggi dan kinerja arus tinggi; Kebutuhan untuk dapat mencapai tingkat perlindungan yang lebih tinggi di bawah berbagai kondisi kerja (seperti suhu tinggi, getaran, dampak tabrakan, tahan debu dan tahan air, dll.); Memiliki kemampuan instalasi; memiliki kinerja pelindung elektromagnetik yang baik; Biaya harus serendah mungkin dan tahan lama.
Menurut karakteristik dan persyaratan di atas yang harus dimiliki konektor tegangan tinggi, pada awal desain konektor tegangan tinggi, elemen desain berikut perlu dipertimbangkan dan desain yang ditargetkan dan verifikasi pengujian dilakukan.
Daftar Perbandingan Elemen Desain, Tes Kinerja dan Verifikasi yang sesuai dari Konektor Tegangan Tinggi
Analisis kegagalan dan ukuran yang sesuai dari konektor tegangan tinggi
Untuk meningkatkan keandalan desain konektor, mode kegagalannya harus dianalisis terlebih dahulu sehingga pekerjaan desain preventif yang sesuai dapat dilakukan.
Konektor biasanya memiliki tiga mode kegagalan utama: kontak yang buruk, isolasi yang buruk, dan fiksasi longgar.
(1) untuk kontak yang buruk, indikator seperti resistensi kontak statis, resistensi kontak dinamis, gaya pemisahan lubang tunggal, titik koneksi dan resistansi getaran komponen dapat digunakan untuk menilai;
(2) Untuk isolasi yang buruk, resistensi isolasi isolator, laju degradasi waktu isolator, indikator ukuran isolator, kontak dan bagian lainnya dapat dideteksi untuk menilai;
(3) Untuk keandalan tipe tetap dan terpisah, toleransi perakitan, momen ketahanan, menghubungkan gaya retensi pin, gaya penyisipan pin yang menghubungkan, gaya retensi di bawah kondisi tegangan lingkungan dan indikator lain dari terminal dan konektor dapat diuji untuk menilai.
Setelah menganalisis mode kegagalan utama dan bentuk kegagalan konektor, langkah -langkah berikut dapat diambil untuk meningkatkan keandalan desain konektor:
(1) Pilih konektor yang sesuai.
Pemilihan konektor tidak hanya harus mempertimbangkan jenis dan jumlah sirkuit yang terhubung, tetapi juga memfasilitasi komposisi peralatan. Misalnya, konektor melingkar kurang dipengaruhi oleh faktor iklim dan mekanis daripada konektor persegi panjang, memiliki lebih sedikit keausan mekanis, dan secara andal terhubung ke ujung kawat, sehingga konektor melingkar harus dipilih sebanyak mungkin.
(2) Semakin besar jumlah kontak dalam konektor, semakin rendah keandalan sistem. Oleh karena itu, jika ruang dan berat memungkinkan, cobalah untuk memilih konektor dengan jumlah kontak yang lebih kecil.
(3) Saat memilih konektor, kondisi kerja peralatan harus dipertimbangkan.
Ini karena total arus beban dan arus operasi maksimum konektor sering ditentukan berdasarkan panas yang diizinkan ketika beroperasi di bawah kondisi suhu tertinggi dari lingkungan sekitarnya. Untuk mengurangi suhu kerja konektor, kondisi disipasi panas konektor harus dipertimbangkan sepenuhnya. Misalnya, kontak lebih jauh dari pusat konektor dapat digunakan untuk menghubungkan catu daya, yang lebih kondusif untuk disipasi panas.
(4) tahan air dan anti-korosi.
Ketika konektor bekerja di lingkungan dengan gas dan cairan korosif, untuk mencegah korosi, perhatian harus diberikan pada kemungkinan memasangnya secara horizontal dari samping selama pemasangan. Ketika kondisi membutuhkan pemasangan vertikal, cairan harus dicegah agar tidak mengalir ke konektor di sepanjang timah. Umumnya menggunakan konektor tahan air.
Poin-poin penting dalam desain kontak konektor tegangan tinggi
Teknologi Koneksi Kontak terutama memeriksa area kontak dan kekuatan kontak, termasuk koneksi kontak antara terminal dan kabel, dan koneksi kontak antara terminal.
Keandalan kontak merupakan faktor penting dalam menentukan keandalan sistem dan juga merupakan bagian penting dari seluruh perakitan harness kabel tegangan tinggi. Karena lingkungan kerja yang keras dari beberapa terminal, kabel dan konektor, koneksi antara terminal dan kabel, dan koneksi antara terminal dan terminal rentan terhadap berbagai kegagalan, seperti korosi, penuaan, dan pelonggaran karena getaran.
Karena kegagalan harness kabel listrik yang disebabkan oleh kerusakan, kelonggaran, jatuh, dan kegagalan kontak menyumbang lebih dari 50% kegagalan di seluruh sistem listrik, perhatian penuh harus diberikan pada desain keandalan kontak dalam desain keandalan sistem listrik tegangan tinggi kendaraan.
1. Hubungi Koneksi Antara Terminal dan Kawat
Hubungan antara terminal dan kabel mengacu pada hubungan antara keduanya melalui proses crimping atau proses pengelasan ultrasonik. Saat ini, proses crimping dan proses pengelasan ultrasonik umumnya digunakan dalam harness kawat tegangan tinggi, masing-masing dengan kelebihan dan kekurangannya sendiri.
(1) proses crimping
Prinsip proses crimping adalah menggunakan kekuatan eksternal untuk secara fisik memeras kawat konduktor ke bagian terminal yang berkerut. Tinggi, lebar, negara bagian lintas-bagian dan kekuatan penarik terminal crimping adalah isi inti dari kualitas crimping terminal, yang menentukan kualitas crimping.
Namun, perlu dicatat bahwa struktur mikro dari setiap permukaan padat yang diproses halus selalu kasar dan tidak merata. Setelah terminal dan kabel berkerut, itu bukan kontak dari seluruh permukaan kontak, tetapi kontak beberapa titik yang tersebar di permukaan kontak. , permukaan kontak yang sebenarnya harus lebih kecil dari permukaan kontak teoritis, yang juga merupakan alasan mengapa ketahanan kontak dari proses crimping tinggi.
Mekanik crimping sangat dipengaruhi oleh proses crimping, seperti tekanan, tinggi crimping, dll. Kontrol produksi perlu dilakukan melalui cara -cara seperti tinggi crimping dan analisis profil/analisis metalografi. Oleh karena itu, konsistensi crimping dari proses crimping rata -rata dan keausan pahat adalah dampaknya besar dan keandalannya rata -rata.
Proses crimping crimping mekanis sudah matang dan memiliki berbagai aplikasi praktis. Ini adalah proses tradisional. Hampir semua pemasok besar memiliki produk harness kawat menggunakan proses ini.
Profil kontak terminal dan kawat menggunakan proses crimping
（2) proses pengelasan ultrasonik
Pengelasan ultrasonik menggunakan gelombang getaran frekuensi tinggi untuk mentransmisikan ke permukaan dua objek untuk dilas. Di bawah tekanan, permukaan kedua objek saling bergesekan untuk membentuk fusi antara lapisan molekul.
Pengelasan ultrasonik menggunakan generator ultrasonik untuk mengubah arus 50/60 Hz menjadi energi listrik 15, 20, 30 atau 40 kHz. Energi listrik frekuensi tinggi yang dikonversi dikonversi lagi menjadi gerakan mekanis dari frekuensi yang sama melalui transduser, dan kemudian gerakan mekanis ditransmisikan ke kepala pengelasan melalui satu set perangkat tanduk yang dapat mengubah amplitudo. Kepala pengelasan mentransmisikan energi getaran yang diterima ke sambungan benda kerja untuk dilas. Di daerah ini, energi getaran diubah menjadi energi panas melalui gesekan, melelehkan logam.
Dalam hal kinerja, proses pengelasan ultrasonik memiliki resistensi kontak yang kecil dan pemanasan arus berlebih yang rendah untuk waktu yang lama; Dalam hal keamanan, ini dapat diandalkan dan tidak mudah dilonggarkan dan jatuh di bawah getaran jangka panjang; Ini dapat digunakan untuk pengelasan antara bahan yang berbeda; itu dipengaruhi oleh oksidasi permukaan atau lapisan berikutnya; Kualitas pengelasan dapat dinilai dengan memantau bentuk gelombang yang relevan dari proses crimping.
Meskipun biaya peralatan dari proses pengelasan ultrasonik relatif tinggi, dan bagian logam yang akan dilas tidak bisa terlalu tebal (umumnya ≤5mm), pengelasan ultrasonik adalah proses mekanis dan tidak ada arus yang mengalir selama seluruh proses pengelasan, sehingga tidak ada masalah konduksi panas dan resistivitas adalah tren masa depan dari pengelasan kawat kawat tegangan tinggi.
Terminal dan konduktor dengan pengelasan ultrasonik dan penampang kontak mereka
Terlepas dari proses crimping atau proses pengelasan ultrasonik, setelah terminal terhubung ke kawat, kekuatan pull-offnya harus memenuhi persyaratan standar. Setelah kawat terhubung ke konektor, gaya pull-off tidak boleh kurang dari gaya pull-off minimum.
Waktu posting: Des-06-2023