Επισκόπηση σύνδεσης υψηλής τάσης
Οι συνδετήρες υψηλής τάσης, γνωστές και ως συνδετήρες υψηλής τάσης, είναι ένας τύπος σύνδεσης αυτοκινήτων. Αναφέρονται γενικά σε συνδετήρες με τάση λειτουργίας άνω των 60V και είναι κυρίως υπεύθυνοι για τη μετάδοση μεγάλων ρευμάτων.
Οι σύνδεσμοι υψηλής τάσης χρησιμοποιούνται κυρίως σε κυκλώματα υψηλής τάσης και υψηλού ρεύματος ηλεκτρικών οχημάτων. Συνεργάζονται με καλώδια για τη μεταφορά της ενέργειας του πακέτου μπαταρίας μέσω διαφορετικών ηλεκτρικών κυκλωμάτων σε διάφορα εξαρτήματα στο σύστημα οχημάτων, όπως πακέτα μπαταριών, ελεγκτές κινητήρα και μετατροπείς DCDC. εξαρτήματα υψηλής τάσης όπως μετατροπείς και φορτιστές.
Επί του παρόντος, υπάρχουν τρία βασικά πρότυπα συστήματα για συνδετήρες υψηλής τάσης, δηλαδή LV Standard Plug-in, USCAR Standard Plug-in και ιαπωνική τυπική plug-in. Μεταξύ αυτών των τριών plug-in, η LV έχει σήμερα τη μεγαλύτερη κυκλοφορία στην εγχώρια αγορά και τα πιο ολοκληρωμένα πρότυπα διαδικασίας.
Διάγραμμα διαδικασίας συγκροτήματος σύνδεσης υψηλής τάσης
Βασική δομή του σύνδεσμου υψηλής τάσης
Οι σύνδεσμοι υψηλής τάσης αποτελούνται κυρίως από τέσσερις βασικές δομές, δηλαδή τις επαφές, τους μονωτήρες, τα πλαστικά κελύφη και τα αξεσουάρ.
(1) Επαφές: βασικά μέρη που ολοκληρώνουν ηλεκτρικές συνδέσεις, δηλαδή αρσενικά και θηλυκά τερματικά, καλάμια, κλπ.
(2) μονωτήρα: υποστηρίζει τις επαφές και εξασφαλίζει τη μόνωση μεταξύ των επαφών, δηλαδή του εσωτερικού πλαστικού κελύφους.
(3) Πλαστικό κέλυφος: Το κέλυφος του συνδετήρα εξασφαλίζει την ευθυγράμμιση του συνδετήρα και προστατεύει ολόκληρο τον σύνδεσμο, δηλαδή το εξωτερικό πλαστικό κέλυφος.
(4) Αξεσουάρ: συμπεριλαμβανομένων των δομικών αξεσουάρ και των αξεσουάρ εγκατάστασης, δηλαδή των ακίδων τοποθέτησης, των καρφίτσες καθοδήγησης, των δαχτυλιδιών σύνδεσης, των δαχτυλιδιών στεγανοποίησης, των περιστρεφόμενων μοχλών, των δομών κλειδώματος κ.λπ.
Η υποδοχή υψηλής τάσης εξερράγη προβολή
Ταξινόμηση συνδετήρων υψηλής τάσης
Οι σύνδεσμοι υψηλής τάσης μπορούν να διακριθούν με διάφορους τρόπους. Είτε ο σύνδεσμος διαθέτει λειτουργία θωράκισης, ο αριθμός των ακίδων σύνδεσης κ.λπ. μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να καθορίσει την ταξινόμηση του συνδετήρα.
1.Είτε υπάρχει είτε όχι
Οι συνδετήρες υψηλής τάσης χωρίζονται σε μη διαστρεβλωμένους συνδετήρες και θωρακισμένους συνδετήρες σύμφωνα με το αν έχουν λειτουργίες θωράκισης.
Οι μη διαμορφωμένοι συνδετήρες έχουν σχετικά απλή δομή, καμία λειτουργία θωράκισης και σχετικά χαμηλό κόστος. Χρησιμοποιείται σε τοποθεσίες που δεν απαιτούν θωράκιση, όπως ηλεκτρικές συσκευές που καλύπτονται από μεταλλικές περιπτώσεις όπως κυκλώματα φόρτισης, εσωτερικοί χώροι μπαταριών και εσωτερικούς χώρους ελέγχου.
Παραδείγματα συνδετήρων χωρίς στρώμα θωράκισης και χωρίς σχεδιασμό αλληλοσύνδεσης υψηλής τάσης
Οι θωρακισμένοι συνδετήρες διαθέτουν πολύπλοκες δομές, απαιτήσεις θωράκισης και σχετικά υψηλό κόστος. Είναι κατάλληλο για χώρους όπου απαιτείται λειτουργία θωράκισης, όπως όπου το εξωτερικό των ηλεκτρικών συσκευών συνδέεται με καλωδίωση υψηλής τάσης.
Συνδέτης με παράδειγμα σχεδίασης ασπίδας και HVIL
2. Αριθμός βύσματος
Οι σύνδεσμοι υψηλής τάσης χωρίζονται ανάλογα με τον αριθμό των θυρών σύνδεσης (PIN). Επί του παρόντος, οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενες είναι η υποδοχή 1P, ο σύνδεσμος 2P και ο σύνδεσμος 3P.
Ο σύνδεσμος 1P έχει σχετικά απλή δομή και χαμηλό κόστος. Αντιμετωπίζει τις απαιτήσεις θωράκισης και στεγανοποίησης των συστημάτων υψηλής τάσης, αλλά η διαδικασία συναρμολόγησης είναι ελαφρώς περίπλοκη και η λειτουργικότητα της αναθεώρησης είναι κακή. Που χρησιμοποιούνται γενικά σε πακέτα μπαταριών και κινητήρες.
Οι συνδετήρες 2p και 3p έχουν πολύπλοκες δομές και σχετικά υψηλό κόστος. Αντιμετωπίζει τις απαιτήσεις θωράκισης και στεγανοποίησης των συστημάτων υψηλής τάσης και έχει καλή συντήρηση. Που χρησιμοποιούνται γενικά για την είσοδο και την έξοδο DC, όπως σε πακέτα μπαταριών υψηλής τάσης, ακροδέκτες ελεγκτών, τερματικά εξόδου φορτιστή DC κ.λπ.
Παράδειγμα υποδείγματος υψηλής τάσης 1p/2p/3p
Γενικές απαιτήσεις για συνδετήρες υψηλής τάσης
Οι σύνδεσμοι υψηλής τάσης θα πρέπει να συμμορφώνονται με τις απαιτήσεις που καθορίζονται από το SAE J1742 και να έχουν τις ακόλουθες τεχνικές απαιτήσεις:
Τεχνικές απαιτήσεις που καθορίζονται από το SAE J1742
Σχεδιασμένα στοιχεία σύνδεσης υψηλής τάσης
Οι απαιτήσεις για συνδετήρες υψηλής τάσης σε συστήματα υψηλής τάσης περιλαμβάνουν αλλά δεν περιορίζονται σε: υψηλής τάσης και υψηλής απόδοσης ρεύματος. την ανάγκη να είναι σε θέση να επιτευχθούν υψηλότερα επίπεδα προστασίας υπό διάφορες συνθήκες εργασίας (όπως η υψηλή θερμοκρασία, οι κραδασμοί, οι επιπτώσεις της σύγκρουσης, η αποδέσμευση της σκόνης και η αδιάβροχη κλπ.). Έχουν εγκατεστημένη · έχουν καλή απόδοση ηλεκτρομαγνητικής θωράκισης. Το κόστος πρέπει να είναι όσο το δυνατόν χαμηλότερο και ανθεκτικό.
Σύμφωνα με τα παραπάνω χαρακτηριστικά και τις απαιτήσεις που θα πρέπει να έχουν οι σύνδεσμοι υψηλής τάσης, στην αρχή του σχεδιασμού των συνδετήρων υψηλής τάσης, πρέπει να ληφθούν υπόψη τα ακόλουθα στοιχεία σχεδιασμού και πραγματοποιούνται στοχοθετημένοι σχεδιασμός και επαλήθευση δοκιμών.
Λίστα σύγκρισης στοιχείων σχεδιασμού, αντίστοιχες δοκιμές απόδοσης και επαλήθευσης συνδέσμων υψηλής τάσης
Ανάλυση αποτυχίας και αντίστοιχα μέτρα συνδετήρων υψηλής τάσης
Προκειμένου να βελτιωθεί η αξιοπιστία του σχεδιασμού των συνδετήρων, ο τρόπος αποτυχίας πρέπει πρώτα να αναλυθεί έτσι ώστε να μπορεί να γίνει αντίστοιχη εργασία προληπτικής σχεδίασης.
Οι συνδετήρες έχουν συνήθως τρεις κύριες λειτουργίες αποτυχίας: κακή επαφή, κακή μόνωση και χαλαρή σταθεροποίηση.
(1) για κακή επαφή, μπορούν να χρησιμοποιηθούν δείκτες όπως η στατική αντίσταση επαφής, η δυναμική αντίσταση επαφής, η δύναμη διαχωρισμού μιας οπής, τα σημεία σύνδεσης και η αντίσταση των κραδασμών των εξαρτημάτων.
(2) Για την κακή μόνωση, την αντίσταση της μόνωσης του μονωτή, τον ρυθμό υποβάθμισης του χρόνου του μονωτήρα, τους δείκτες μεγέθους του μονωτήρα, τις επαφές και άλλα μέρη μπορούν να ανιχνευθούν για να κρίνουν.
(3) Για την αξιοπιστία του σταθερού και αποσυνδεδεμένου τύπου, η ανοχή της συναρμολόγησης, η ροπή αντοχής, η σύνδεση της δύναμης συγκράτησης των πείρων, η σύνδεση της δύναμης εισαγωγής του πείρου, της δύναμης συγκράτησης υπό συνθήκες περιβαλλοντικού στρες και άλλων δεικτών του τερματικού και του συνδετήρα μπορούν να δοκιμαστούν για να κρίνουν.
Μετά την ανάλυση των κύριων τρόπων αποτυχίας και των μορφών αποτυχίας του συνδετήρα, μπορούν να ληφθούν τα ακόλουθα μέτρα για τη βελτίωση της αξιοπιστίας του σχεδιασμού του συνδετήρα:
(1) Επιλέξτε τον κατάλληλο σύνδεσμο.
Η επιλογή των συνδετήρων δεν πρέπει να εξετάζει μόνο τον τύπο και τον αριθμό των συνδεδεμένων κυκλωμάτων, αλλά και να διευκολύνει τη σύνθεση του εξοπλισμού. Για παράδειγμα, οι κυκλικοί συνδετήρες επηρεάζονται λιγότερο από τους κλίμα και τους μηχανικούς παράγοντες από τους ορθογώνιους συνδετήρες, έχουν λιγότερη μηχανική φθορά και συνδέονται αξιόπιστα με τα άκρα των καλωδίων, οπότε οι κυκλικοί σύνδεσμοι πρέπει να επιλέγονται όσο το δυνατόν περισσότερο.
(2) Όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός των επαφών σε ένα σύνδεσμο, τόσο χαμηλότερη είναι η αξιοπιστία του συστήματος. Επομένως, εάν το χώρο και το βάρος επιτρέπουν, προσπαθήστε να επιλέξετε έναν σύνδεσμο με μικρότερο αριθμό επαφών.
(3) Κατά την επιλογή ενός συνδέσμου, πρέπει να ληφθούν υπόψη οι συνθήκες εργασίας του εξοπλισμού.
Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το συνολικό ρεύμα φορτίου και το μέγιστο ρεύμα λειτουργίας του συνδετήρα προσδιορίζονται συχνά με βάση τη θερμότητα που επιτρέπεται όταν λειτουργεί υπό τις υψηλότερες συνθήκες θερμοκρασίας του περιβάλλοντος περιβάλλοντος. Προκειμένου να μειωθεί η θερμοκρασία εργασίας του συνδετήρα, θα πρέπει να λαμβάνονται πλήρως υπόψη οι συνθήκες διάχυσης θερμότητας του συνδετήρα. Για παράδειγμα, οι επαφές μακρύτερα από το κέντρο του συνδετήρα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη σύνδεση της τροφοδοσίας, η οποία είναι πιο ευνοϊκή για τη διάχυση της θερμότητας.
(4) αδιάβροχο και αντι-διάσημο.
Όταν ο σύνδεσμος λειτουργεί σε ένα περιβάλλον με διαβρωτικά αέρια και υγρά, προκειμένου να αποφευχθεί η διάβρωση, πρέπει να δοθεί προσοχή στη δυνατότητα εγκατάστασης οριζόντια από την πλευρά κατά τη διάρκεια της εγκατάστασης. Όταν οι συνθήκες απαιτούν κατακόρυφη εγκατάσταση, το υγρό θα πρέπει να εμποδίζεται να ρέει στον σύνδεσμο κατά μήκος των αγωγών. Γενικά χρησιμοποιούν αδιάβροχες υποδοχές.
Βασικά σημεία στο σχεδιασμό επαφών σύνδεσης υψηλής τάσης
Η τεχνολογία σύνδεσης επικοινωνίας εξετάζει κυρίως την περιοχή επαφής και τη δύναμη επαφής, συμπεριλαμβανομένης της σύνδεσης επαφής μεταξύ τερματικών και καλωδίων, καθώς και τη σύνδεση επαφής μεταξύ τερματικών.
Η αξιοπιστία των επαφών είναι ένας σημαντικός παράγοντας για τον προσδιορισμό της αξιοπιστίας του συστήματος και αποτελεί επίσης σημαντικό μέρος του συνόλου της συγκρότησης καλωδίωσης υψηλής τάσης. Λόγω του σκληρού εργασιακού περιβάλλοντος ορισμένων ακροδεκτών, καλωδίων και συνδετήρων, η σύνδεση μεταξύ τερματικών και καλωδίων και η σύνδεση μεταξύ τερματικών και τερματικών είναι επιρρεπείς σε διάφορες αποτυχίες, όπως η διάβρωση, η γήρανση και η χαλάρωση λόγω των κραδασμών.
Δεδομένου ότι οι αποτυχίες της ηλεκτρικής καλωδίωσης που προκαλούνται από ζημιές, χαλαρότητα, πτώση και αποτυχία επαφών αντιπροσωπεύουν περισσότερο από το 50% των αποτυχιών σε ολόκληρο το ηλεκτρικό σύστημα, πρέπει να δοθεί πλήρης προσοχή στον σχεδιασμό αξιοπιστίας των επαφών στο σχεδιασμό αξιοπιστίας του ηλεκτρικού συστήματος υψηλής τάσης του οχήματος.
1. Σύνδεση επαφής μεταξύ τερματικού και καλωδίου
Η σύνδεση μεταξύ τερματικών και καλωδίων αναφέρεται στη σύνδεση μεταξύ των δύο μέσω μιας διαδικασίας πρεσβείας ή μιας διαδικασίας συγκόλλησης υπερήχων. Επί του παρόντος, η διαδικασία πρεσβείας και η υπερηχητική διαδικασία συγκόλλησης χρησιμοποιούνται συνήθως σε καλωδιακές καλωδίες υψηλής τάσης, το καθένα με τα δικά του πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα.
(1)
Η αρχή της διαδικασίας πρεσβείας είναι να χρησιμοποιηθεί η εξωτερική δύναμη για να αποσπάσει απλώς φυσικά το καλώδιο του αγωγού στο πυκνό τμήμα του τερματικού. Το ύψος, το πλάτος, η εγκάρσια διατομή και η δύναμη τράβηγμα του τερματικού είναι το βασικό περιεχόμενο της τερματικής ποιότητας πρεσβείας, τα οποία καθορίζουν την ποιότητα της πρεσβείας.
Ωστόσο, πρέπει να σημειωθεί ότι η μικροδομή οποιασδήποτε λεπτώς επεξεργασμένης στερεάς επιφάνειας είναι πάντα τραχιά και ανομοιογενής. Αφού οι ακροδέκτες και τα καλώδια είναι εγκάρδιας, δεν είναι η επαφή ολόκληρης της επιφάνειας επαφής, αλλά η επαφή ορισμένων σημείων που διασκορπίζεται στην επιφάνεια επαφής. , η πραγματική επιφάνεια επαφής πρέπει να είναι μικρότερη από τη θεωρητική επιφάνεια επαφής, η οποία είναι επίσης ο λόγος για τον οποίο η αντίσταση επαφής της διαδικασίας πρεσβείας είναι υψηλή.
Η μηχανική πρεσβεία επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από τη διαδικασία πνευματικής ιδιοκτησίας, όπως η πίεση, το ύψος της πρεσβείας, κλπ. Ο έλεγχος της παραγωγής πρέπει να διεξαχθεί μέσω μέσων όπως το ύψος της πρεσβείας και η ανάλυση προφίλ/μεταλλογραφική ανάλυση. Ως εκ τούτου, η συνέπεια της πρεσβείας της διαδικασίας πρεσβείας είναι μέση και η φθορά του εργαλείου είναι ότι ο αντίκτυπος είναι μεγάλος και η αξιοπιστία είναι μέση.
Η διαδικασία πρεσβείας του μηχανικού πνεύματος είναι ώριμη και έχει ένα ευρύ φάσμα πρακτικών εφαρμογών. Είναι μια παραδοσιακή διαδικασία. Σχεδόν όλοι οι μεγάλοι προμηθευτές διαθέτουν προϊόντα καλωδίωσης χρησιμοποιώντας αυτή τη διαδικασία.
Προφίλ επαφής με τερματικό και σύρμα χρησιμοποιώντας τη διαδικασία πρεσβείας
(2) Διαδικασία συγκόλλησης υπερήχων
Η υπερηχητική συγκόλληση χρησιμοποιεί κύματα κραδασμών υψηλής συχνότητας για να μεταδώσει τις επιφάνειες δύο αντικειμένων που πρέπει να συγκολληθούν. Κάτω από την πίεση, οι επιφάνειες των δύο αντικειμένων τρίβονται μεταξύ τους για να σχηματίσουν σύντηξη μεταξύ των μοριακών στρωμάτων.
Η υπερηχητική συγκόλληση χρησιμοποιεί μια γεννήτρια υπερήχων για να μετατρέψει το ρεύμα 50/60 Hz σε ηλεκτρική ενέργεια 15, 20, 30 ή 40 kHz. Η ηλεκτρική ενέργεια που μετατρέπεται με μετατρέψιμο μετατρέπεται ξανά σε μηχανική κίνηση της ίδιας συχνότητας μέσω του μορφοτροπέα και στη συνέχεια η μηχανική κίνηση μεταδίδεται στην κεφαλή συγκόλλησης μέσω ενός συνόλου συσκευών κέρατος που μπορεί να αλλάξει το εύρος. Η κεφαλή συγκόλλησης μεταδίδει την ληφθείσα ενέργεια κραδασμών στην άρθρωση του τεμαχίου εργασίας για να συγκολληθεί. Σε αυτή την περιοχή, η ενέργεια των κραδασμών μετατρέπεται σε θερμική ενέργεια μέσω τριβής, λιώνει το μέταλλο.
Όσον αφορά την απόδοση, η διαδικασία συγκόλλησης υπερήχων έχει μικρή αντίσταση επαφής και χαμηλή θέρμανση υπερέντασης για μεγάλο χρονικό διάστημα. Από την άποψη της ασφάλειας, είναι αξιόπιστο και δεν είναι εύκολο να χαλαρώσει και να πέσει κάτω από μακροχρόνιες κραδασμούς. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για συγκόλληση μεταξύ διαφορετικών υλικών. επηρεάζεται από την οξείδωση της επιφάνειας ή την επικάλυψη στη συνέχεια. Η ποιότητα συγκόλλησης μπορεί να κριθεί με την παρακολούθηση των σχετικών κυματομορφών της διαδικασίας πρεσβείας.
Παρόλο που το κόστος εξοπλισμού της διαδικασίας συγκόλλησης υπερήχων είναι σχετικά υψηλό και τα μεταλλικά μέρη που πρέπει να συγκολληθούν δεν μπορούν να είναι πάρα πολύ παχύρρευστα (γενικά ≤5mm), η συγκόλληση υπερήχων είναι μια μηχανική διαδικασία και δεν υπάρχουν ρεύματα ρεύματος κατά τη διάρκεια ολόκληρης της διαδικασίας συγκόλλησης, επομένως δεν υπάρχουν ζητήματα θερμικής αγωγιμότητας και αντίστασης είναι οι μελλοντικές τάσεις της συγκόλλησης καλωδίων υψηλής τάσης.
Τερματικοί και αγωγοί με υπερηχητική συγκόλληση και διατομές επαφής τους
Ανεξάρτητα από τη διαδικασία πρεσβείας ή την υπερηχητική διαδικασία συγκόλλησης, αφού το τερματικό συνδέεται με το καλώδιο, η δύναμη έλξης πρέπει να πληροί τις τυποποιημένες απαιτήσεις. Αφού το καλώδιο είναι συνδεδεμένο με τον σύνδεσμο, η δύναμη έλξης δεν πρέπει να είναι μικρότερη από την ελάχιστη δύναμη έλξης.
Χρόνος δημοσίευσης: DEC-06-2023