Översikt över högspänningskontakt
Högspänningskontakter, även kända som högspänningskontakter, är en typ av bilkontakt.De hänvisar i allmänhet till kontakter med en driftspänning över 60V och är huvudsakligen ansvariga för att överföra stora strömmar.
Högspänningskontakter används främst i högspännings- och högströmskretsar i elfordon.De arbetar med kablar för att transportera energin från batteripaketet genom olika elektriska kretsar till olika komponenter i fordonssystemet, såsom batteripaket, motorkontroller och DCDC-omvandlare.högspänningskomponenter som konverterare och laddare.
För närvarande finns det tre huvudstandardsystem för högspänningsanslutningar, nämligen LV-standardplugg, USCAR standardplug-in och japansk standardplugg.Bland dessa tre plug-ins har LV för närvarande den största cirkulationen på hemmamarknaden och de mest kompletta processstandarderna.
Processdiagram för montering av högspänningskontaktdon
Grundläggande struktur för högspänningskontakt
Högspänningskontakter är huvudsakligen sammansatta av fyra grundläggande strukturer, nämligen kontaktorer, isolatorer, plastskal och tillbehör.
(1) Kontakter: kärndelar som kompletterar elektriska anslutningar, nämligen han- och honterminaler, vass etc.;
(2) Isolator: stöder kontakterna och säkerställer isoleringen mellan kontakterna, det vill säga det inre plastskalet;
(3) Plastskal: Kontaktens skal säkerställer inriktningen av kontakten och skyddar hela kontakten, det vill säga det yttre plastskalet;
(4) Tillbehör: inklusive konstruktionstillbehör och installationstillbehör, nämligen positioneringsstift, styrstift, anslutningsringar, tätningsringar, roterande spakar, låskonstruktioner, etc.
Högspänningskontakt sprängskiss
Klassificering av högspänningskontakter
Högspänningskontakter kan särskiljas på ett antal sätt.Oavsett om kontakten har en skärmningsfunktion, kan antalet kontaktstift etc. användas för att definiera kontaktklassificeringen.
1.Oavsett om det finns avskärmning eller inte
Högspänningskontakter är uppdelade i oskärmade kontakter och skärmade kontakter beroende på om de har skärmningsfunktioner.
Oskärmade kontakter har en relativt enkel struktur, ingen skärmningsfunktion och relativt låg kostnad.Används på platser som inte kräver skärmning, såsom elektriska apparater täckta av metallhöljen såsom laddningskretsar, batteripaket interiörer och kontroll interiörer.
Exempel på kontakter utan skärmande lager och utan högspänningsförregling
Skärmade kontakter har komplexa strukturer, skärmningskrav och relativt höga kostnader.Den är lämplig för platser där skärmningsfunktion krävs, som där utsidan av elektriska apparater är anslutna till högspänningsledningar.
Kontaktdon med skärm och HVIL design Exempel
2. Antal pluggar
Högspänningskontakter är uppdelade efter antalet anslutningsportar (PIN).För närvarande är de mest använda är 1P-kontakt, 2P-kontakt och 3P-kontakt.
1P-kontakten har en relativt enkel struktur och låg kostnad.Den uppfyller kraven på skärmning och vattentätning för högspänningssystem, men monteringsprocessen är något komplicerad och omarbetningsförmågan är dålig.Används vanligtvis i batteripaket och motorer.
2P- och 3P-kontakter har komplexa strukturer och relativt höga kostnader.Den uppfyller skärmnings- och vattentätningskraven för högspänningssystem och har god underhållsbarhet.Används generellt för DC-ingång och -utgång, till exempel på högspänningsbatterier, styrterminaler, laddarens DC-utgångsterminaler, etc.
Exempel på 1P/2P/3P högspänningskontakt
Allmänna krav för högspänningskontakter
Högspänningskontakter ska uppfylla kraven specificerade av SAE J1742 och ha följande tekniska krav:
Tekniska krav specificerade av SAE J1742
Designelement av högspänningskontakter
Kraven på högspänningskontakter i högspänningssystem inkluderar men är inte begränsade till: högspännings- och högströmsprestanda;behovet av att kunna uppnå högre skyddsnivåer under olika arbetsförhållanden (såsom hög temperatur, vibrationer, kollisionspåverkan, dammtät och vattentät, etc.) ;Har installerbarhet;har bra elektromagnetisk skärmningsprestanda;kostnaden ska vara så låg som möjligt och hållbar.
Enligt ovanstående egenskaper och krav som högspänningskontakter bör ha, i början av designen av högspänningskontakter, måste följande designelement beaktas och riktad design och testverifiering utförs.
Jämförelselista över designelement, motsvarande prestanda och verifieringstester av högspänningskontakter
Felanalys och motsvarande mått på högspänningskontakter
För att förbättra tillförlitligheten hos kontaktkonstruktionen bör dess felläge först analyseras så att motsvarande förebyggande designarbete kan utföras.
Kontaktdon har vanligtvis tre huvudsakliga fellägen: dålig kontakt, dålig isolering och lös fixering.
(1) För dålig kontakt kan indikatorer som statiskt kontaktmotstånd, dynamiskt kontaktmotstånd, separationskraft för enstaka hål, anslutningspunkter och vibrationsmotstånd för komponenter användas för att bedöma;
(2) För dålig isolering kan isolatorns isolationsresistans, isolatorns tidsnedbrytningshastighet, isolatorns storleksindikatorer, kontakter och andra delar detekteras för att bedöma;
(3) För tillförlitligheten hos den fasta och fristående typen kan monteringstoleransen, uthållighetsmomentet, kopplingsstiftets retentionskraft, kopplingsstiftinsättningskraften, retentionskraften under miljöbelastningsförhållanden och andra indikatorer för terminalen och kopplingen testas för att bedöma.
Efter att ha analyserat de huvudsakliga fellägena och felformerna för kontakten kan följande åtgärder vidtas för att förbättra tillförlitligheten hos kontaktutformningen:
(1) Välj lämplig kontakt.
Valet av kontakter bör inte bara ta hänsyn till typen och antalet anslutna kretsar, utan också underlätta sammansättningen av utrustningen.Cirkulära kontakter påverkas till exempel mindre av klimat och mekaniska faktorer än rektangulära kontakter, har mindre mekaniskt slitage och är pålitligt anslutna till ledningsändarna, så cirkulära kontakter bör väljas så mycket som möjligt.
(2) Ju fler kontakter i en kontakt, desto lägre är systemets tillförlitlighet.Därför, om utrymme och vikt tillåter, försök att välja en kontakt med ett mindre antal kontakter.
(3) När du väljer en kontakt bör utrustningens arbetsförhållanden beaktas.
Detta beror på att den totala belastningsströmmen och den maximala driftsströmmen för kontakten ofta bestäms baserat på den värme som tillåts vid drift under de högsta temperaturförhållandena i den omgivande miljön.För att minska kontaktens arbetstemperatur bör kontaktens värmeavledningsförhållanden beaktas fullt ut.Till exempel kan kontakter längre från mitten av kontakten användas för att ansluta strömförsörjningen, vilket är mer gynnsamt för värmeavledning.
(4) Vattentät och anti-korrosion.
När anslutningen fungerar i en miljö med frätande gaser och vätskor, för att förhindra korrosion, bör man vara uppmärksam på möjligheten att installera den horisontellt från sidan under installationen.När förhållandena kräver vertikal installation, bör vätska förhindras från att rinna in i anslutningen längs ledarna.Använd vanligtvis vattentäta kontakter.
Nyckelpunkter i designen av högspänningskontakter
Kontaktanslutningstekniken undersöker huvudsakligen kontaktytan och kontaktkraften, inklusive kontaktförbindelsen mellan plintar och ledningar, och kontaktförbindelsen mellan plintar.
Kontakternas tillförlitlighet är en viktig faktor för att bestämma systemets tillförlitlighet och är också en viktig del av hela högspänningsledningsnätet..På grund av den hårda arbetsmiljön för vissa terminaler, ledningar och kontakter, är anslutningen mellan terminaler och ledningar och anslutningen mellan terminaler och terminaler utsatta för olika fel, såsom korrosion, åldrande och lossning på grund av vibrationer.
Eftersom fel på elektriska ledningsnät orsakade av skador, löshet, fall av och fel på kontakter står för mer än 50 % av felen i hela det elektriska systemet, bör full uppmärksamhet ägnas åt kontakternas tillförlitlighetsdesign i tillförlitlighetsdesignen av fordonets högspänningssystem.
1. Kontaktanslutning mellan terminal och tråd
Anslutningen mellan terminaler och ledningar hänvisar till anslutningen mellan de två genom en krympningsprocess eller en ultraljudssvetsprocess.För närvarande används krympningsprocessen och ultraljudssvetsprocessen vanligtvis i högspänningsledningar, var och en med sina egna fördelar och nackdelar.
(1) Crimpprocess
Principen för krympningsprocessen är att använda extern kraft för att helt enkelt fysiskt klämma in ledaren i den krympta delen av terminalen.Höjden, bredden, tvärsnittstillståndet och dragkraften för terminal krympning är kärninnehållet i terminal krympningskvalitet, som bestämmer kvaliteten på crimpning.
Det bör dock noteras att mikrostrukturen hos varje finbearbetad fast yta alltid är grov och ojämn.Efter att terminalerna och ledningarna har krympts är det inte kontakten av hela kontaktytan, utan kontakten av några punkter utspridda på kontaktytan., måste den faktiska kontaktytan vara mindre än den teoretiska kontaktytan, vilket också är anledningen till att kontaktresistansen i crimpningsprocessen är hög.
Mekanisk crimpning påverkas i hög grad av crimpningsprocessen, såsom tryck, crimphöjd etc. Produktionskontroll behöver utföras med hjälp av medel som crimphöjd och profilanalys/metallografisk analys.Därför är krimpningskonsistensen för krimpningsprocessen genomsnittlig och verktygsslitaget är Slaget är stort och tillförlitligheten är genomsnittlig.
Krympningsprocessen för mekanisk pressning är mogen och har ett brett utbud av praktiska tillämpningar.Det är en traditionell process.Nästan alla stora leverantörer har kablageprodukter som använder denna process.
Anslutnings- och trådkontaktprofiler med hjälp av krympningsprocess
（2) Ultraljudssvetsprocess
Ultraljudssvetsning använder högfrekventa vibrationsvågor för att överföra till ytorna på två föremål som ska svetsas.Under tryck gnider ytorna på de två föremålen mot varandra för att bilda fusion mellan de molekylära lagren.
Ultraljudssvetsning använder en ultraljudsgenerator för att omvandla 50/60 Hz ström till 15, 20, 30 eller 40 KHz elektrisk energi.Den omvandlade högfrekventa elektriska energin omvandlas igen till mekanisk rörelse med samma frekvens genom givaren, och sedan överförs den mekaniska rörelsen till svetshuvudet genom en uppsättning hornenheter som kan ändra amplituden.Svetshuvudet överför den mottagna vibrationsenergin till fogen på arbetsstycket som ska svetsas.I detta område omvandlas vibrationsenergin till värmeenergi genom friktion, vilket smälter metallen.
När det gäller prestanda har ultraljudssvetsprocessen liten kontaktmotstånd och låg överströmsuppvärmning under lång tid;vad gäller säkerhet är den pålitlig och inte lätt att lossa och falla av under långvariga vibrationer;den kan användas för svetsning mellan olika material;det påverkas av ytoxidation eller beläggning Nästa;svetskvaliteten kan bedömas genom att övervaka de relevanta vågformerna för crimpningsprocessen.
Även om utrustningskostnaden för ultraljudssvetsprocessen är relativt hög och metalldelarna som ska svetsas inte kan vara för tjocka (vanligtvis ≤5 mm), är ultraljudssvetsning en mekanisk process och ingen ström flyter under hela svetsprocessen, så det finns ingen Frågorna om värmeledning och resistivitet är de framtida trenderna för svetsning av högspänningsledningar.
Plintar och ledare med ultraljudssvetsning och deras kontakttvärsnitt
Oavsett krympningsprocessen eller ultraljudssvetsningsprocessen, efter att terminalen är ansluten till tråden, måste dess avdragningskraft uppfylla standardkraven.Efter att tråden är ansluten till kontakten bör avdragningskraften inte vara mindre än den minsta avdragningskraften.
Posttid: Dec-06-2023