Oversigt over højspændingsstik
Højspændingsstik, også kendt som højspændingsstik, er en type bilstik.De refererer generelt til stik med en driftsspænding over 60V og er hovedsageligt ansvarlige for at transmittere store strømme.
Højspændingsstik bruges hovedsageligt i højspændings- og højstrømskredsløb i elektriske køretøjer.De arbejder med ledninger til at transportere energien fra batteripakken gennem forskellige elektriske kredsløb til forskellige komponenter i køretøjets system, såsom batteripakker, motorcontrollere og DCDC-konvertere.højspændingskomponenter såsom omformere og opladere.
På nuværende tidspunkt er der tre hovedstandardsystemer til højspændingsstik, nemlig LV standard plug-in, USCAR standard plug-in og japansk standard plug-in.Blandt disse tre plug-ins har LV i øjeblikket den største cirkulation på hjemmemarkedet og de mest komplette processtandarder.
Processdiagram for samling af højspændingsstik
Grundlæggende struktur af højspændingsstik
Højspændingsstik er hovedsageligt sammensat af fire grundlæggende strukturer, nemlig kontaktorer, isolatorer, plastskaller og tilbehør.
(1) Kontakter: kernedele, der fuldender elektriske forbindelser, nemlig han- og hunterminaler, siv osv.;
(2) Isolator: understøtter kontakterne og sikrer isoleringen mellem kontakterne, det vil sige den indre plastskal;
(3) Plastskal: Konnektorens skal sikrer justeringen af stikket og beskytter hele stikket, det vil sige den ydre plastskal;
(4) Tilbehør: inklusive konstruktionstilbehør og installationstilbehør, nemlig positioneringsstifter, styrestifter, forbindelsesringe, tætningsringe, roterende håndtag, låsekonstruktioner mv.
Højspændingsstik eksploderet billede
Klassificering af højspændingsstik
Højspændingsstik kan skelnes på en række måder.Uanset om stikket har en afskærmningsfunktion, kan antallet af stikben osv. alle bruges til at definere stikklassifikationen.
1.Uanset om der er afskærmning eller ej
Højspændingsstik er opdelt i uskærmede stik og skærmede stik alt efter, om de har afskærmningsfunktioner.
Uafskærmede stik har en relativt enkel struktur, ingen afskærmningsfunktion og relativt lave omkostninger.Anvendes på steder, der ikke kræver afskærmning, såsom elektriske apparater, der er dækket af metalhuse, såsom opladningskredsløb, batteripakkeinteriør og kontrolinteriør.
Eksempler på stik uden afskærmningslag og uden højspændingslåsedesign
Afskærmede stik har komplekse strukturer, afskærmningskrav og relativt høje omkostninger.Den er velegnet til steder, hvor der kræves afskærmningsfunktion, såsom hvor ydersiden af elektriske apparater er forbundet med højspændingsledninger.
Konnektor med skærm og HVIL design Eksempel
2. Antal stik
Højspændingsstik er opdelt efter antallet af tilslutningsporte (PIN).I øjeblikket er de mest brugte 1P-stik, 2P-stik og 3P-stik.
1P-stikket har en relativt enkel struktur og lav pris.Det opfylder kravene til afskærmning og vandtætning af højspændingssystemer, men monteringsprocessen er lidt kompliceret, og omarbejdningen er dårlig.Anvendes generelt i batteripakker og motorer.
2P og 3P stik har komplekse strukturer og relativt høje omkostninger.Den opfylder kravene til afskærmning og vandtætning af højspændingssystemer og har god vedligeholdelsesevne.Anvendes generelt til DC-input og -output, såsom på højspændingsbatteripakker, controllerterminaler, DC-udgangsterminaler på opladeren osv.
Eksempel på 1P/2P/3P højspændingsstik
Generelle krav til højspændingsstik
Højspændingsstik skal overholde kravene specificeret af SAE J1742 og have følgende tekniske krav:
Tekniske krav specificeret af SAE J1742
Designelementer af højspændingsstik
Kravene til højspændingsstik i højspændingssystemer omfatter, men er ikke begrænset til: højspændings- og højstrømsydelse;behovet for at kunne opnå højere beskyttelsesniveauer under forskellige arbejdsforhold (såsom høj temperatur, vibrationer, kollisionspåvirkning, støvtæt og vandtæt osv.);Har installerbarhed;har god elektromagnetisk afskærmningsydelse;omkostningerne skal være så lave som muligt og holdbare.
I henhold til ovenstående karakteristika og krav, som højspændingsstik skal have, skal følgende designelementer tages i betragtning ved begyndelsen af designet af højspændingsstik, og der udføres målrettet design og testverifikation.
Sammenligningsliste over designelementer, tilsvarende ydeevne og verifikationstest af højspændingsstik
Fejlanalyse og tilsvarende målinger af højspændingsstik
For at forbedre pålideligheden af konnektordesign bør dens fejltilstand først analyseres, så tilsvarende forebyggende designarbejde kan udføres.
Konnektorer har normalt tre hovedfejltilstande: dårlig kontakt, dårlig isolering og løs fiksering.
(1) For dårlig kontakt kan indikatorer som statisk kontaktmodstand, dynamisk kontaktmodstand, enkelthulsadskillelseskraft, forbindelsespunkter og vibrationsmodstand for komponenter bruges til at bedømme;
(2) For dårlig isolering kan isolatorens isolationsmodstand, isolatorens tidsnedbrydningshastighed, isolatorens størrelsesindikatorer, kontakter og andre dele detekteres for at bedømme;
(3) For pålideligheden af den faste og adskilte type kan monteringstolerancen, udholdenhedsmomentet, forbindelsesstiftens fastholdelseskraft, forbindelsesstiftens indføringskraft, fastholdelseskraften under miljøbelastningsforhold og andre indikatorer for terminalen og stikket testes for at bedømme.
Efter at have analyseret de vigtigste fejltilstande og fejlformer for stikket, kan følgende foranstaltninger tages for at forbedre pålideligheden af konnektordesignet:
(1) Vælg det passende stik.
Udvælgelsen af stik bør ikke kun overveje typen og antallet af tilsluttede kredsløb, men også lette sammensætningen af udstyret.For eksempel er cirkulære stik mindre påvirket af klima og mekaniske faktorer end rektangulære stik, har mindre mekanisk slid og er pålideligt forbundet til ledningsenderne, så cirkulære stik bør vælges så meget som muligt.
(2) Jo større antallet af kontakter i et stik, jo lavere er systemets pålidelighed.Derfor, hvis plads og vægt tillader det, så prøv at vælge et stik med et mindre antal kontakter.
(3) Når du vælger et stik, skal udstyrets arbejdsforhold tages i betragtning.
Dette skyldes, at den samlede belastningsstrøm og den maksimale driftsstrøm for stikket ofte bestemmes ud fra den tilladte varme, når der arbejdes under de højeste temperaturforhold i det omgivende miljø.For at reducere konnektorens arbejdstemperatur skal varmeafledningsforholdene for stikket tages i betragtning.For eksempel kan kontakter længere fra midten af stikket bruges til at tilslutte strømforsyningen, hvilket er mere befordrende for varmeafledning.
(4) Vandtæt og anti-korrosion.
Når stikket fungerer i et miljø med ætsende gasser og væsker, skal man for at forhindre korrosion være opmærksom på muligheden for at installere det vandret fra siden under installationen.Når forholdene kræver lodret installation, skal væske forhindres i at strømme ind i stikket langs ledningerne.Brug generelt vandtætte stik.
Nøglepunkter i design af højspændingsstikkontakter
Kontaktforbindelsesteknologi undersøger hovedsageligt kontaktområdet og kontaktkraften, herunder kontaktforbindelsen mellem klemmer og ledninger, og kontaktforbindelsen mellem klemmer.
Pålideligheden af kontakter er en vigtig faktor for at bestemme systemets pålidelighed og er også en vigtig del af hele højspændingsledningsnettet..På grund af det barske arbejdsmiljø for nogle terminaler, ledninger og konnektorer, er forbindelsen mellem terminaler og ledninger og forbindelsen mellem terminaler og terminaler tilbøjelige til forskellige fejl, såsom korrosion, ældning og løsning på grund af vibrationer.
Da elektriske ledningssvigt forårsaget af beskadigelse, løshed, fald og svigt af kontakter tegner sig for mere end 50 % af fejl i hele det elektriske system, bør der lægges fuld opmærksomhed på kontakternes pålidelighedsdesign i pålidelighedsdesignet af køretøjets højspændingselektriske system.
1. Kontaktforbindelse mellem terminal og ledning
Forbindelsen mellem terminaler og ledninger refererer til forbindelsen mellem de to gennem en krympeproces eller en ultralydssvejseproces.På nuværende tidspunkt er krympningsprocessen og ultralydssvejseprocessen almindeligvis brugt i højspændingsledninger, hver med sine egne fordele og ulemper.
(1) Krympeproces
Princippet i krympningsprocessen er at bruge ekstern kraft til blot fysisk at klemme ledertråden ind i den krympede del af terminalen.Højden, bredden, tværsnitstilstanden og trækkraften af terminal crimpning er kerneindholdet i terminal crimping kvalitet, som bestemmer kvaliteten af crimpning.
Det skal dog bemærkes, at mikrostrukturen af enhver fint forarbejdet fast overflade altid er ru og ujævn.Efter at terminalerne og ledningerne er krympet, er det ikke kontakten af hele kontaktfladen, men kontakten af nogle punkter spredt på kontaktfladen., skal den faktiske kontaktflade være mindre end den teoretiske kontaktflade, hvilket også er årsagen til, at kontaktmodstanden ved crimpningsprocessen er høj.
Mekanisk crimpning er meget påvirket af crimpningsprocessen, såsom tryk, crimpehøjde osv. Produktionskontrol skal udføres ved hjælp af midler som crimpehøjde og profilanalyse/metallografisk analyse.Derfor er crimpningskonsistensen af crimpningsprocessen gennemsnitlig, og værktøjsslitaget er. Slaget er stort, og pålideligheden er gennemsnitlig.
Krympningsprocessen ved mekanisk crimpning er moden og har en bred vifte af praktiske anvendelser.Det er en traditionel proces.Næsten alle store leverandører har ledningsnetprodukter, der bruger denne proces.
Terminal- og ledningskontaktprofiler ved hjælp af krympeproces
(2) Ultralydssvejseproces
Ultralydssvejsning bruger højfrekvente vibrationsbølger til at transmittere til overfladerne af to genstande, der skal svejses.Under tryk gnider overfladerne af de to objekter mod hinanden for at danne fusion mellem de molekylære lag.
Ultralydssvejsning bruger en ultralydsgenerator til at konvertere 50/60 Hz strøm til 15, 20, 30 eller 40 KHz elektrisk energi.Den konverterede højfrekvente elektriske energi omdannes igen til mekanisk bevægelse af samme frekvens gennem transduceren, og derefter overføres den mekaniske bevægelse til svejsehovedet gennem et sæt hornanordninger, der kan ændre amplituden.Svejsehovedet overfører den modtagne vibrationsenergi til samlingen af det emne, der skal svejses.I dette område omdannes vibrationsenergien til varmeenergi gennem friktion, hvorved metallet smeltes.
Med hensyn til ydeevne har ultralydssvejseprocessen lille kontaktmodstand og lav overstrømsopvarmning i lang tid;med hensyn til sikkerhed er den pålidelig og ikke let at løsne og falde af under langvarig vibration;det kan bruges til svejsning mellem forskellige materialer;det påvirkes af overfladeoxidation eller belægning Næste;svejsekvaliteten kan bedømmes ved at overvåge de relevante bølgeformer af crimpningsprocessen.
Selvom udstyrsomkostningerne for ultralydssvejseprocessen er relativt høje, og metaldelene, der skal svejses, ikke kan være for tykke (generelt ≤5 mm), er ultralydssvejsning en mekanisk proces, og der løber ingen strøm under hele svejseprocessen, så der er ingen Spørgsmålene om varmeledning og resistivitet er de fremtidige tendenser inden for svejsning af højspændingsledninger.
Klemmer og ledere med ultralydssvejsning og deres kontakttværsnit
Uanset krympeprocessen eller ultralydssvejseprocessen, efter at terminalen er forbundet med ledningen, skal dens aftrækskraft opfylde standardkravene.Efter at ledningen er forbundet med stikket, bør aftrækskraften ikke være mindre end den mindste aftrækskraft.
Posttid: Dec-06-2023