廣東深圳柯耐特抗振動(dòng)防水插頭儲(chǔ)能電源模塊連接器

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6.連接器廣泛應(yīng)用于汽車、通信及各種工業(yè)領(lǐng)域。連接器是完成信號(hào)轉(zhuǎn)接、能量傳遞的重要功能元件，其借助電信號(hào)或光信號(hào)和機(jī)械力量的作用使電路或光通道接通、斷開或轉(zhuǎn)換，用作器件、組件、設(shè)備、系統(tǒng)之間的電信號(hào)或光信號(hào)連接，傳輸信號(hào)或電磁能量，并且保持系統(tǒng)與系統(tǒng)之間不發(fā)生信號(hào)失真和能量損失的變化。

1.1 高壓連接器在整車系統(tǒng)中的應(yīng)用

新能源汽車用連接器是連接器大類中的一種，是近幾年隨著國(guó)家新能源汽車的發(fā)展，逐漸從傳統(tǒng)高壓大電流和傳統(tǒng)低壓汽車連接器中分離出來(lái)的一類連接器。相較于傳統(tǒng)高壓大電流連接器，新能源汽車用連接器的使用工況更復(fù)雜多變，對(duì)連接器的可靠性要求更高；相較于傳統(tǒng)低壓汽車連接器，由于電壓等級(jí)的提高（目前主流系統(tǒng)的電壓均300V DC），增加了人體受到電擊傷害的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)連接器的安全性要求更高；所以對(duì)產(chǎn)品的絕緣、防護(hù)要求等比傳統(tǒng)低壓插件均有所提高。

新能源汽車用連接器的作用主要是整車高壓互聯(lián)系統(tǒng)，即在內(nèi)部電路被阻斷或孤立不通處架起橋梁從而使電流流通。新能源車用連接器的組成一般可分為：外殼、密封件等輔助結(jié)構(gòu)，絕緣件，導(dǎo)電接觸對(duì)三部分組成。通過插頭護(hù)套和插座護(hù)套間的對(duì)插、相互配合，即可達(dá)到接通和導(dǎo)電的功能。高壓連接器主要使用在新能源汽車高壓大電流回路，和導(dǎo)電線纜同時(shí)作用，將電池包的能量通過不同的電氣回路，輸送到整車系統(tǒng)中各部件，如電池包、電機(jī)控制器、DCDC轉(zhuǎn)換器、充電機(jī)等車身用電單元。

” 用廢棄番茄發(fā)電的工作原理是，研究人員將它們一個(gè)帶有特殊的電池中，這些可以分解番茄，當(dāng)微生物和番茄產(chǎn)生相互作用時(shí)，番茄就會(huì)氧化釋放出電子。譚平恒和季威為該論文的共同通訊作者。 該研究成果仍處于階段。鋰離子技術(shù)似乎已經(jīng)遇到了技術(shù)瓶頸，比容量和電池壽命較高的鋰氧電池技術(shù)成為了正在研發(fā)的新突破口，不過該技術(shù)仍然存在觸媒劑成本高昂，中生成鋰過氧化物影響電極轉(zhuǎn)換效率的問題。當(dāng)環(huán)己基苯含量小于5%時(shí)，在鋰離子電池┙庖褐蟹攔充效果不明顯；當(dāng)含量大于7%時(shí)，會(huì)電解液電導(dǎo)率下降，電池循環(huán)性能下降，自放電程度加。

1.2.2高壓互鎖(HVIL)

針對(duì)整個(gè)的高壓互連系統(tǒng)來(lái)講，為了高壓系統(tǒng)上下電時(shí)的安全，在連接設(shè)計(jì)時(shí)，引入了高壓互鎖概念。簡(jiǎn)單描述為，連接器在插合導(dǎo)通時(shí)，高壓回路先接觸導(dǎo)通，后高壓互鎖信號(hào)回路再導(dǎo)通；分?jǐn)鄷r(shí)，先高壓互鎖信號(hào)分?jǐn)?，后高壓回路斷開。大多數(shù)連接器廠家會(huì)把高壓互鎖設(shè)計(jì)放在連接器內(nèi)部，也有一部分廠家會(huì)把高壓互鎖通過輔助結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)放在對(duì)插腔體的外部。確保高壓互鎖回路的穩(wěn)定性，十分重要。如果說高壓互鎖不連續(xù)，可能帶來(lái)的影響會(huì)很惡劣，比如車正在行駛過程中，突然高壓互鎖回路信號(hào)異常，導(dǎo)致整車突然掉電，不能正常運(yùn)行，這樣會(huì)造成交通事故。

1.2.3 鎖緊結(jié)構(gòu)

理解真正的二次鎖不是有一個(gè)二次的保護(hù)作用，是更要有效地對(duì)其保護(hù)，這個(gè)真正的含義就是在一次鎖止后，如果一次鎖失效了或者沒有操作核實(shí)到位，二次鎖就是確保一次鎖鎖好以后，對(duì)次鎖進(jìn)行保護(hù)，這是一個(gè)很重要的作用。二次鎖緊結(jié)構(gòu)結(jié)合一次鎖里面常用的就是力臂機(jī)構(gòu)，因?yàn)橐淮捂i緊跟插拔力有關(guān)，所以按照力學(xué)設(shè)計(jì)理念需要一種類似于力臂機(jī)構(gòu)的形式，這樣才能達(dá)到既省力，也能夠很輕松地把連接器插到位。對(duì)于力臂的要求，USCAR里面講到了很多的力臂的人機(jī)工程的可操作性。USCAR里面也規(guī)定了相關(guān)一次鎖和二次鎖在對(duì)插和不對(duì)插情況下的力的要求。其實(shí)我們大家都會(huì)認(rèn)為USCAR是連接器的標(biāo)準(zhǔn)，但我認(rèn)為USCAR標(biāo)準(zhǔn)不僅僅是作為一個(gè)技術(shù)性標(biāo)準(zhǔn)，而且還指導(dǎo)了設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)過程中把結(jié)構(gòu)做可靠，怎么在結(jié)構(gòu)及性能可靠的前提下，也能夠提供客戶更好的產(chǎn)品體驗(yàn)感。下圖2是比較常見的鎖緊結(jié)構(gòu)產(chǎn)品圖。

 對(duì)于電動(dòng)汽車高壓連接器隨著市場(chǎng)的發(fā)展，主機(jī)廠對(duì)產(chǎn)品防護(hù)的性能要求也在不斷地提高。行業(yè)發(fā)展初期，IPI67的防護(hù)要求已經(jīng)可以滿足絕大部分客戶。但是后期隨著市場(chǎng)上出現(xiàn)的連接器產(chǎn)品防護(hù)失效，導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)漏水，絕緣故障、甚至燒蝕的案例也越來(lái)越來(lái)越多。

防護(hù)要求逐步的提高成為電動(dòng)車發(fā)展趨勢(shì)，目前IP67的要求不能滿足正常的使用要求，當(dāng)然這也不是的，還要看連接器在車上布置的位置。根據(jù)高壓回路在整車布置來(lái)講，都會(huì)懸掛在汽車底盤下面，高壓不得進(jìn)艙內(nèi)這是一個(gè)原則，所以說大多數(shù)高壓連接器都是會(huì)在底盤靠近地面，或者靠近輪轂的位置，當(dāng)一些天氣惡劣的時(shí)候，比如說嚴(yán)酷的天氣很大的暴雨或者說一些嚴(yán)寒的天氣，你的輪胎帶起來(lái)的水其實(shí)會(huì)沖擊這些連接器，如果大家熟悉測(cè)試的話，國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)沒有IP6K9K一說，你會(huì)發(fā)現(xiàn)如果IP67的話，高壓水槍的沖擊的壓力，其實(shí)沒有6k9k大。當(dāng)汽車高速行使的時(shí)候，突然涉水時(shí)，瞬時(shí)涌向連接器的水壓會(huì)很大，所以說IP67有的時(shí)候是很難滿足實(shí)際的使用要求。針對(duì)這一點(diǎn)的話，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)QC/T1067,國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)USCAR將連接器密封分為兩個(gè)等級(jí)S1和S2。S2等級(jí)的話，明確規(guī)定適用的場(chǎng)合是底盤的位置較低，推薦的就是6K和9K，所以未來(lái)連接防護(hù)的話一定是6K和9K。如果連接器并不是布置在上述位置，IP67的設(shè)計(jì)其實(shí)還是可以滿足整車使用要求。

1.2.5 電磁屏蔽

電動(dòng)汽車有很多的電子器件，電流會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，整車零部件要有抗干擾的能力。尤其是電動(dòng)汽車現(xiàn)在作為一個(gè)載體，無(wú)人駕駛會(huì)在這個(gè)基礎(chǔ)上更多地開發(fā)，所以這個(gè)技術(shù)問題非常重要。對(duì)于高壓系統(tǒng)而言，屏蔽連接器、電纜是非常重要的，但是我們更多的是要考慮系統(tǒng)級(jí)的布置，這是一個(gè)前提條件，如果你的OBC，你布置的位置，包括系統(tǒng)中的DCDC，是不是本身可能會(huì)有一些先天性的問題，即使連接器做得再好，也會(huì)出現(xiàn)各種信號(hào)干擾的問題，所以要考慮系統(tǒng)型的，其次考慮零部件級(jí)的。對(duì)于連接器屏蔽效能，一般會(huì)采用二個(gè)方式。種方式，我們?cè)谝恍┧芰线B接器上，里面會(huì)有金屬屏蔽罩，電纜屏蔽層會(huì)跟金屬殼的屏蔽層相連，形成一個(gè)有效的360°的屏蔽層。第二種方式，大多數(shù)的高壓小電流的連接，都不會(huì)有二次的連接，會(huì)采用跟電纜的屏蔽層相接，這種方式也是現(xiàn)有廠家常用的方式，包括國(guó)內(nèi)一些比較的主機(jī)廠也在考慮這種方式，我們叫spring contact（英文），其實(shí)就是一個(gè)彈簧的連接。這種結(jié)構(gòu)的好處也是很多的，因?yàn)槌叽?、空間會(huì)更小，它的接觸點(diǎn)也會(huì)更多；此結(jié)構(gòu)的制造商很多，主要代表的公司像瑞士的寶馬彈簧、美國(guó)的巴塞爾等，他們?cè)谶@塊有很多實(shí)際成熟應(yīng)用案例。大多數(shù)情況下，導(dǎo)線和屏蔽層的連接，我們會(huì)用金屬內(nèi)、外環(huán)的形式，進(jìn)行壓接，將屏蔽層置于兩個(gè)金屬環(huán)之間，通過冷壓變形使屏蔽層和金屬環(huán)進(jìn)行緊密固定。另外，我們還有一種屏蔽方式，它通過一種類似于表帶簧的結(jié)構(gòu)，用以替代彈簧連接，該結(jié)構(gòu)常在產(chǎn)品上使用，技術(shù)成熟；我們做過相關(guān)測(cè)試，均能滿足設(shè)計(jì)要求。該結(jié)構(gòu)應(yīng)用在新能源電動(dòng)車的屏蔽，既能夠滿足性能要求，同時(shí)又是沖制件，適合批量生產(chǎn)，。

不過電池雖好，在制造和處理時(shí)卻會(huì)不同程度的對(duì)造成影響。很多人都說：新手機(jī)的電池次或次充電需要充滿12個(gè)小時(shí)。 　據(jù)了解，設(shè)計(jì)師還為這款SolarJuice電源設(shè)計(jì)了一個(gè)防水防塵防震的機(jī)身，對(duì)于經(jīng)常在戶外活動(dòng)的手機(jī)用戶來(lái)說，這簡(jiǎn)直是一項(xiàng)再美好不過的設(shè)計(jì)了。這賈柿磕芰棵芏任100～150Wh/kg的現(xiàn)行EV用LIB的6倍以上。屆時(shí)其將提供有關(guān)此項(xiàng)交易的更多細(xì)節(jié)。

1.2.6連接器材質(zhì)

    連接器絕緣件材質(zhì)一般選用PA66、PBT、ABS、PC等。接觸件材質(zhì)一般選用黃銅、磷青銅、鈹銅等，但現(xiàn)在國(guó)外用的比較多的材料是銅鎳硅材料。連接器殼體材質(zhì)一般分為塑料和金屬兩種材質(zhì)。

關(guān)于如何選擇塑料材質(zhì)或者金屬材質(zhì)，一般有如下幾個(gè)參考點(diǎn)：

1.輕量化

由于對(duì)整車輕量化的需求，尤其是乘用車廠商會(huì)在滿足產(chǎn)品性能的前提下，盡量去選擇塑料連接器，以達(dá)到控制整車重量。

2.產(chǎn)品的使用環(huán)境

由于金屬材料的機(jī)械強(qiáng)度比塑料好。所以在一些使用環(huán)境比較惡劣的環(huán)境下，金屬連接器會(huì)更適合。例如像特種車輛、渣土車，以及整車在布置時(shí)，未做防護(hù)的電氣連接部位。此時(shí)，金屬材質(zhì)相比塑料材質(zhì)的連接器在受環(huán)境影響及機(jī)械強(qiáng)度方面略勝一籌。

3.屏蔽實(shí)現(xiàn)方式

針對(duì)屏蔽連接器，由于金屬連接器自身的外殼就是用于導(dǎo)通屏蔽，形成屏蔽保護(hù)的載體。一般情況下，金屬連接器較塑料連接器更容易實(shí)現(xiàn)更為的屏蔽效能，外形結(jié)構(gòu)更為緊湊。

 

（2）額定電壓： 電氣設(shè)備（包括用電、供電設(shè)備）可長(zhǎng)期穩(wěn)定工作的大電壓。

額定電壓大小與爬電距離&電氣間隙成正比。

換句話說，額定電壓要求越高，連接器越大，或者越長(zhǎng)。爬電距離&電氣間隙設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)依GBT 16935.1(IEC 60664-1)，

（3）額定電流： 電氣設(shè)備的額定電流是指在基準(zhǔn)環(huán)境溫度下，在額定電壓工作條件下，發(fā)熱不超過長(zhǎng)期發(fā)熱允許溫度時(shí)所允許長(zhǎng)期通過的大電流。

對(duì)電動(dòng)汽車而言，P=UI,額定電流是根據(jù)電氣設(shè)備的功率P，輸出電壓U決定。

峰值電流：電動(dòng)汽車在急加速，爬坡，超載的瞬間產(chǎn)生的大電流值。

載流截面積與連接器額定電流成正比，換句話說，插針/孔/導(dǎo)線截面越大，它所能通過的電流也越大，連接器越大。

（4） HVIL（高壓互鎖）

（4.1）設(shè)計(jì)HVIL功能目的

確認(rèn)整個(gè)高壓系統(tǒng)的完整性，當(dāng)高壓系統(tǒng)回路斷開或者完整性受到破壞的時(shí)候，激發(fā)整車的安全措施啟動(dòng)。

（4.2）HVIL功能的實(shí)現(xiàn)

a.需要整個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成，系統(tǒng)開發(fā)時(shí)就要設(shè)計(jì)進(jìn)去；

b.主要通過連接器來(lái)完成；

c.HVIL電路是低壓電，相對(duì)于功率電路，是立的。

（4.3）連接器HVIL功能實(shí)現(xiàn)原理

功率和信號(hào)端子應(yīng)滿足：

——連接時(shí)，功率端子先接通，信號(hào)端子后接通。

——斷開時(shí)，信號(hào)端子先斷開，功率端子后斷開。

特別說明：功率端子的接通，表示良好的接觸，虛接觸是不可接受

 

（5） 屏蔽

交變電場(chǎng)屏蔽:為降低交變電場(chǎng)對(duì)敏感電路的耦合干擾電壓，可以在干擾源和敏感電路之間設(shè)置導(dǎo)電性好的金屬屏蔽體，并將金屬屏蔽體接地。

    屏蔽與非屏蔽連接器主要區(qū)別即為是否設(shè)置有導(dǎo)電良好的金屬屏蔽體。

（6） 防護(hù)等級(jí)

IP防護(hù)等級(jí)是由兩個(gè)數(shù)字所組成，個(gè)標(biāo)記數(shù)字表示電器防塵、防止外物侵入的等級(jí)，第二個(gè)標(biāo)記數(shù)字表示電器防濕氣、防水侵入的密閉程度，數(shù)字越大表示其防護(hù)等級(jí)越高。

（7）出線方式

主要指電連接器插頭尾部電纜出線角度與插座安裝面法向方向之間的角度，依此劃分，常見的有90°(彎式)及180°(直式)出線電連接器。

（8） 插座安裝方式

為滿足主機(jī)廠設(shè)計(jì)人員對(duì)連接器不同布置方式的需求，電連接器插座安裝方式細(xì)分為以下四種：

 光熱結(jié)束后，黑磷量子點(diǎn)又會(huì)隨著PLGA殼層的逐步降解釋放和降解g進(jìn)而地代謝出體外。采用大的電極表面積的 放電率設(shè)計(jì)時(shí)，顯示出其高比功率特征，它能以比任何原電池的輸出電流密度都要高的電 流密度進(jìn)行放電。戴宏杰說，他們把石墨作為負(fù)極材料，試驗(yàn)確認(rèn)了幾種良好的石墨類材料，并用一種相當(dāng)于鹽溶液的等離子作為電解液，從而解決了鋁電池研究在材料的瓶頸問題。事實(shí)是，我們所使用的鋰離子電池實(shí)際就是現(xiàn)代科學(xué)目前的水平。

33.大電流的連接器傳導(dǎo)，需要連接器本身具備非常好的散熱能力，而對(duì)于連接器而言，和防護(hù)及屏蔽一樣，需要考慮的還是三個(gè)點(diǎn)，其本身的溫度源也來(lái)自這三個(gè)區(qū)域：板端連接區(qū)域、插合端、線端壓接區(qū)域；這三個(gè)區(qū)域如果處理不好，容易造成溫度過高，致使材料發(fā)生變形等。