Ikhtisar Konektor Tegangan Tinggi
Konektor tegangan tinggi, juga dikenal sebagai konektor tegangan tinggi, adalah salah satu jenis konektor otomotif.Mereka umumnya merujuk pada konektor dengan tegangan operasi di atas 60V dan terutama bertanggung jawab untuk mentransmisikan arus besar.
Konektor tegangan tinggi terutama digunakan pada rangkaian kendaraan listrik bertegangan tinggi dan arus tinggi.Mereka bekerja dengan kabel untuk mengangkut energi baterai melalui sirkuit listrik yang berbeda ke berbagai komponen dalam sistem kendaraan, seperti baterai, pengontrol motor, dan konverter DCDC.komponen tegangan tinggi seperti konverter dan pengisi daya.
Saat ini terdapat tiga sistem standar utama untuk konektor tegangan tinggi, yaitu plug-in standar LV, plug-in standar USCAR, dan plug-in standar Jepang.Di antara ketiga plug-in tersebut, LV saat ini memiliki peredaran terbesar di pasar domestik dan standar proses terlengkap.
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 sambungan listrik, yaitu terminal jantan dan betina, buluh, dll;
(2) Insulator: menopang kontak dan memastikan insulasi antar kontak, yaitu cangkang plastik bagian dalam;
(3) Cangkang plastik: Cangkang konektor memastikan kesejajaran konektor dan melindungi seluruh konektor, yaitu cangkang plastik terluar;
(4) Asesoris: termasuk asesori struktural dan asesoris pemasangan, yaitu pin pemosisian, pin pemandu, cincin penghubung, cincin penyegel, tuas putar, struktur pengunci, dll.
Tampilan konektor tegangan tinggi meledak
Klasifikasi konektor tegangan tinggi
Konektor tegangan tinggi dapat dibedakan dalam beberapa cara.Apakah konektor memiliki fungsi pelindung, jumlah pin konektor, dll. Semuanya dapat digunakan untuk menentukan klasifikasi konektor.
1.Ada atau tidaknya pelindung
Konektor tegangan tinggi dibagi menjadi konektor tanpa pelindung dan konektor berpelindung sesuai dengan fungsi pelindungnya.
Konektor tanpa pelindung memiliki struktur yang relatif sederhana, tidak memiliki fungsi pelindung, dan biaya yang relatif rendah.Digunakan di lokasi yang tidak memerlukan pelindung, seperti peralatan listrik yang dilapisi casing logam seperti sirkuit pengisian daya, interior unit baterai, dan interior kontrol.
Contoh konektor tanpa lapisan pelindung dan tanpa desain interlock tegangan tinggi
Konektor terlindung memiliki struktur yang kompleks, persyaratan pelindung, dan biaya yang relatif tinggi.Cocok untuk tempat yang memerlukan fungsi pelindung, seperti bagian luar peralatan listrik yang dihubungkan ke rangkaian kabel tegangan tinggi.
Konektor dengan pelindung dan desain HVIL Contoh
2. Jumlah colokan
Konektor tegangan tinggi dibagi menurut 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 kedap air pada sistem tegangan tinggi, tetapi proses perakitannya sedikit rumit dan pengoperasian pengerjaan ulangnya buruk.Umumnya digunakan dalam kemasan baterai dan motor.
Konektor 2P dan 3P memiliki struktur yang kompleks dan biaya yang relatif tinggi.Ini memenuhi persyaratan pelindung dan kedap air dari sistem tegangan tinggi dan memiliki kemampuan pemeliharaan yang baik.Umumnya digunakan untuk input dan output DC, seperti pada paket baterai tegangan tinggi, terminal pengontrol, terminal output DC pengisi daya, 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 ditentukan oleh SAE J1742
Elemen desain konektor tegangan tinggi
Persyaratan untuk konektor tegangan tinggi dalam sistem tegangan tinggi termasuk namun tidak terbatas pada: tegangan tinggi dan kinerja arus tinggi;kebutuhan untuk dapat mencapai tingkat perlindungan yang lebih tinggi dalam berbagai kondisi kerja (seperti suhu tinggi, getaran, benturan, tahan debu dan tahan air, dll.);Memiliki kemampuan instalasi;memiliki kinerja pelindung elektromagnetik yang baik;biayanya harus serendah mungkin dan tahan lama.
Sesuai dengan 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 serta verifikasi pengujian harus dilakukan.
Daftar perbandingan elemen desain, kinerja yang sesuai, dan uji verifikasi konektor tegangan tinggi
Analisis kegagalan dan tindakan terkait 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 buruk, isolasi buruk, dan fiksasi longgar.
(1) Untuk kontak yang buruk, indikator seperti resistansi kontak statis, resistansi kontak dinamis, gaya pemisahan lubang tunggal, titik sambungan, dan ketahanan getaran komponen dapat digunakan untuk menilai;
(2) Untuk insulasi yang buruk, resistansi insulasi isolator, laju degradasi waktu isolator, indikator ukuran isolator, kontak, dan bagian lain dapat dideteksi untuk dinilai;
(3) Untuk keandalan tipe tetap dan terlepas, toleransi rakitan, momen ketahanan, gaya penahan pin penghubung, gaya penyisipan pin penghubung, gaya penahan dalam kondisi tekanan lingkungan dan indikator lain dari terminal dan konektor dapat diuji untuk dinilai.
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 memudahkan komposisi peralatan.Misalnya, konektor melingkar tidak terlalu terpengaruh oleh faktor iklim dan mekanis dibandingkan konektor persegi panjang, memiliki lebih sedikit keausan mekanis, dan tersambung dengan andal ke ujung kabel, sehingga konektor melingkar harus dipilih semaksimal mungkin.
(2) Semakin banyak jumlah kontak dalam suatu konektor, semakin rendah keandalan sistem.Oleh karena itu, jika ruang dan berat memungkinkan, usahakan memilih konektor dengan jumlah kontak lebih sedikit.
(3) Saat memilih konektor, kondisi kerja peralatan harus dipertimbangkan.
Hal ini karena arus beban total dan arus pengoperasian maksimum konektor sering kali ditentukan berdasarkan panas yang diperbolehkan saat beroperasi pada kondisi suhu tertinggi di lingkungan sekitar.Untuk mengurangi suhu kerja konektor, kondisi pembuangan panas konektor harus dipertimbangkan sepenuhnya.Misalnya, kontak yang lebih jauh dari bagian tengah konektor dapat digunakan untuk menyambungkan catu daya, yang lebih kondusif untuk pembuangan panas.
(4) Tahan air dan anti korosi.
Jika konektor bekerja di lingkungan dengan gas dan cairan korosif, untuk mencegah korosi, perhatian harus diberikan pada kemungkinan pemasangan secara horizontal dari samping selama pemasangan.Jika kondisi memerlukan pemasangan vertikal, cairan harus dicegah agar tidak mengalir ke dalam konektor di sepanjang kabelnya.Umumnya menggunakan konektor tahan air.
Poin-poin penting dalam desain kontak konektor tegangan tinggi
Teknologi sambungan kontak terutama mempelajari bidang kontak dan gaya kontak, termasuk sambungan kontak antara terminal dan kabel, serta sambungan kontak antar terminal.
Keandalan kontak merupakan faktor penting dalam menentukan keandalan sistem dan juga merupakan bagian penting dari keseluruhan rangkaian rangkaian kabel tegangan tinggi.Karena lingkungan kerja yang keras pada beberapa terminal, kabel dan konektor, sambungan antara terminal dan kabel, serta sambungan antara terminal dan terminal rentan terhadap berbagai kegagalan, seperti korosi, penuaan, dan kendor akibat getaran.
Karena kegagalan rangkaian kabel listrik yang disebabkan oleh kerusakan, kelonggaran, jatuh, dan kegagalan kontak menyebabkan lebih dari 50% kegagalan di seluruh sistem kelistrikan, perhatian penuh harus diberikan pada desain keandalan kontak dalam desain keandalan sistem kelistrikan. sistem kelistrikan tegangan tinggi kendaraan.
1. Sambungan kontak antara terminal dan kabel
Sambungan antara terminal dan kabel mengacu pada sambungan antara keduanya melalui proses crimping atau proses pengelasan ultrasonik.Saat ini, proses crimping dan proses pengelasan ultrasonik umumnya digunakan pada rangkaian kawat tegangan tinggi, masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-masing.
(1) Proses pengepresan
Prinsip proses crimping adalah menggunakan kekuatan eksternal untuk secara fisik menekan kawat konduktor ke bagian terminal yang berkerut.Tinggi, lebar, keadaan penampang dan gaya tarik dari crimping terminal adalah isi inti dari kualitas crimping terminal, yang menentukan kualitas crimping.
Namun, perlu dicatat bahwa struktur mikro dari setiap permukaan padat yang diproses secara halus selalu kasar dan tidak rata.Setelah terminal dan kabel dikerutkan, yang terjadi bukanlah kontak seluruh permukaan kontak, melainkan kontak beberapa titik yang tersebar pada permukaan kontak., permukaan kontak sebenarnya harus lebih kecil dari permukaan kontak teoritis, yang juga merupakan alasan mengapa resistansi kontak dari proses crimping tinggi.
Crimping mekanis sangat dipengaruhi oleh proses crimping, seperti tekanan, ketinggian crimping, dll. Pengendalian produksi perlu dilakukan melalui cara-cara seperti ketinggian crimping dan analisis profil/analisis metalografi.Oleh karena itu, konsistensi crimping dari proses crimping rata-rata dan keausan pahat. Dampaknya besar dan keandalannya rata-rata.
Proses crimping dari crimping mekanis sudah matang dan memiliki beragam aplikasi praktis.Ini adalah proses tradisional.Hampir semua pemasok besar memiliki produk wire harness yang menggunakan proses ini.
Profil kontak terminal dan kawat menggunakan proses crimping
(2) Proses pengelasan ultrasonik
Pengelasan ultrasonik menggunakan gelombang getaran frekuensi tinggi untuk ditransmisikan ke permukaan dua benda yang akan dilas.Di bawah tekanan, permukaan kedua benda bergesekan satu sama lain untuk membentuk fusi antar 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 diubah diubah lagi menjadi gerak mekanis dengan frekuensi yang sama melalui transduser, kemudian gerak mekanis tersebut disalurkan ke kepala las melalui seperangkat perangkat klakson yang dapat mengubah amplitudo.Kepala las meneruskan energi getaran yang diterima ke sambungan benda kerja yang akan dilas.Di area ini, energi getaran diubah menjadi energi panas melalui gesekan, sehingga melelehkan logam.
Dalam hal kinerja, proses pengelasan ultrasonik memiliki resistansi kontak yang kecil dan pemanasan arus berlebih yang rendah untuk waktu yang lama;dalam hal keamanan, dapat diandalkan dan tidak mudah kendor dan rontok akibat getaran jangka panjang;dapat digunakan untuk mengelas antara bahan yang berbeda;itu dipengaruhi oleh oksidasi permukaan atau pelapisan Berikutnya;kualitas pengelasan dapat dinilai dengan memantau bentuk gelombang yang relevan dari proses crimping.
Meskipun biaya peralatan untuk proses pengelasan ultrasonik relatif tinggi, dan bagian logam yang akan dilas tidak boleh terlalu tebal (umumnya ≤5mm), pengelasan ultrasonik adalah proses mekanis dan tidak ada arus yang mengalir selama keseluruhan proses pengelasan, sehingga tidak ada Masalah konduksi panas dan resistivitas adalah tren masa depan dalam pengelasan kawat tegangan tinggi.
Terminal dan konduktor dengan pengelasan ultrasonik dan penampang kontaknya
Terlepas dari proses crimping atau proses pengelasan ultrasonik, setelah terminal dihubungkan ke kawat, gaya tariknya harus memenuhi persyaratan standar.Setelah kabel disambungkan ke konektor, gaya tarik tidak boleh kurang dari gaya tarik minimum.
Waktu posting: 06 Des-2023