電動汽車高壓連接器的技術特點

電動汽車高壓連接器的技術特點

在新能源汽車的三電系統中，高壓連接系統起著關鍵作用，就像血管系統有機整合人體各重要器官一樣，電池是正確的.總負回路類似人體主動脈和主靜脈，各系統回路類似人體各動脈.靜脈和毛細血管是為了保證電動汽車的能量傳遞，安全.可靠運行的重要保證是不斷將能量傳遞到各個系統。圖6顯示了高壓連接系統與三電的關系。

2.1端子類型

目前，高壓連接器可根據端子類型和結構進行分類。

1)方端子結構。采用沖壓端子技術，這類端子成本低，模具要求高，模具成本投入高，40A以下小電流應用廣泛，行業以下TE端子很有代表性。有一些日本人。.美國汽車公司大電流連接器采用方端子結構，住友.Yazaki等，車企如Tesla.豐田。

2)圓端子結構。與沖壓端子相比，端子的成本更高。但由于采用加工生產方式，無需或模具投入較低，端子前期投資較少。更具代表性的產品TEHVA800系列.國內主流產品系列。

2.1.2按結構類型劃分

根據安裝方式，連接器結構可分為插頭.插座，插頭可分為線性插頭.90°直角插頭，插座可分為法蘭插座.90°直角插座、線性插座等。

2.2高壓互鎖

高壓互鎖（HighVoltageInter-lock，簡稱HVIL），用低壓信號管理高壓電路是一種安全的設計方法。在高壓系統的設計中，為了避免高壓連接器在實際操作過程中斷電.高壓連接器一般應具備閉合引起的拉弧“高壓互鎖”功能。具有高壓互鎖功能的高壓連接系統在連接和斷開時應滿足以下條件:高壓連接系統連接時，先連接功率端子，再連接互鎖端子；高壓連接系統斷開時，先斷開互鎖端子，再斷開功率端子。高壓互鎖常用于高壓電路，如高壓連接器.MSD.在高壓配電箱等電路中。

帶高壓互鎖的連接器在帶電時可以通過高壓互鎖的邏輯時序斷開。斷開時間與高壓互鎖終端和功率終端的有效接觸長度差和斷開時的速度有關。通常，系統對互鎖終端電路的響應時間為10~100ms之間，當連接系統分離（拔出）時間小于系統響應時間時，會出現帶電插拔的安全風險，二次解鎖是解決斷開時間問題。通常，二次解鎖可以有效地將斷開時間控制在1s以上，確保操作安全。

2.3二次解鎖

二次解鎖分為兩種方式，一種是通過操作順序實現，通過正常的相反方向或不同方向實現，如市場上的主流HVA800.HVC800系列高壓連接器產品，連接器拔出時，助力板手與分離方向正好相反或不在同一方向，增加拔出時的響應時間，實現二次解鎖功能。另一種是機械二次解鎖功能。拔出連接器時，第一次只能拔出高壓互鎖端子斷開的位置。在這種狀態下，功率端子仍然有效接觸。此時，由于高壓互鎖端子的分離，高壓電路斷開，然后通過二次操作將功率端子分離，從而滿足兩次解鎖的功能要求。與操作順序解鎖相比，機械二次解鎖安全性更高，但結構相對復雜。圖9顯示了二次解鎖過程。

2.4鎖止結構

連接器二次鎖定結構（ConnectorPositionAssurance，簡稱CPA），卡扣結構用于增加連接器鎖緊裝置的強度。CPA能有效保護連接器插頭.插座可靠連接，防止事故松動或接觸不良引起的安全事故，CPA屬于輔助鎖止結構，是通過配合主鎖止結構來滿足可靠鎖止的要求。CPA工作原理，當主鎖止結構鎖止時，CPA輔助鎖止，主鎖止結構不易受外部環境影響而松動（主鎖止結構故障除外），解鎖時需要解鎖CPA能正常解開，能滿足惡劣條件下使用的鎖結構。

2.5端子輔助結構

連接器端子保持輔助結構（TerminalPositionAssurance，簡稱TPA）（圖10）是一種用于端子二次保護和限位的結構，防止端子在外部拉力作用下脫落，導致線路中斷，應用于環境惡劣或拉力較大的情況下。這種組成通常包括兩種保持結構，一種是端子本身的保持結構，另一種是由于TPA保持結構。

2.6關鍵參數端子壓接評價

端子壓接是連接器行業核心的關鍵過程，評價端子壓接效果主要由以下幾點組成。

1)端子抗拉力。評價端子壓接效果包括端子與線之間壓接的最小抗拉強度。

2)端子電阻。評價端子壓接效果包括壓接電阻測試評價。

3)端子壓接截面分析。切斷、打磨、切割壓接后端子壓接有效區域(選擇壓縮最致密區域)的端面，然后用專業設備進行壓縮比測試。放大約5~10倍時，壓縮電纜銅線之間沒有可見間隙，壓縮比應控制在80%~90%。

4)端子溫升。溫升試驗，一般要求溫升不超過55K(不同的標準對應不同的要求，也有50K）。國標GB／T37133-2018的要求是55K。

5)端子壓高壓寬的定義。對于之前的測試OK后端子壓高端子.壓寬定義，并在工藝過程中進行CPK管控。

2.7.高壓連接器的綜合檢測高壓連接器和線束在線下生產過程中需要對產品性能進行綜合檢測。這種綜合檢測對檢查產品質量起著非常重要的作用，一般包括但不限于以下測試項目。

1)耐壓試驗。主要針對產品在裝配過程中是否存在空間或爬升距離變化引起的耐壓不良，或在線束裝配過程中線束壓接或其他損壞引起的耐壓不良風險。通常，這種測試需要100%的測試。

2)絕緣測試。主要針對產品在裝配過程中是否存在空間或爬升距離變化引起的絕緣不良，或在線束裝配過程中線束壓接或其他損壞引起的絕緣不良風險。

3)電路導通。主要用于2組或2組以上電路，用于檢測連接器組裝后各電路是否一一對應。

4)氣密性試驗。適用于成品連接器或線束總成試驗，施加47.8kPa氣壓，檢測連接器的密封性，測試時間.泄漏值等參數可根據產品特點進行調整。

5)屏蔽電路測試。用于檢測屏蔽電路中的電阻值，屏蔽電阻一般應小于10mΩ。綜合模擬測試臺（圖11）可實現連接器的主要電氣性能測試（絕緣）.耐壓.導通等。)和氣密性測試NG綜合檢測臺程序鎖定時，并伴報警燈閃爍，需要專人打開。OK唯一的條形碼（二維碼）標簽可以自動生成并打印，以確保所有離線產品都經過測試和可追溯性