Iwwersiicht iwwer Héichspannungsstecker
Héichspannungsstecker, och bekannt als Héichspannungsstecker, sinn eng Zort Autostecker. Si bezéie sech am Allgemengen op Stecker mat enger Betribsspannung iwwer 60 V a si virun allem verantwortlech fir d'Iwwerdroe vu groussen Stréim.
Héichspannungsstecker ginn haaptsächlech an Héichspannungs- a Héichstroumkreesser vun Elektroautoen benotzt. Si schaffen mat Drot fir d'Energie vum Batteriepack duerch verschidden elektresch Kreesser op verschidde Komponenten am Gefiersystem ze transportéieren, wéi Batteriepacken, Motorsteierer an DCDC-Konverter. Héichspannungskomponenten wéi Konverter a Ladegeräter.
Am Moment ginn et dräi Haaptstandardsystemer fir Héichspannungsstecker, nämlech den LV Standard Plug-in, den USCAR Standard Plug-in an de japanesche Standard Plug-in. Ënnert dësen dräi Plug-ins huet LV de Moment déi gréisst Oplag um nationale Maart an déi komplettst Prozessstandarden.
Diagramm vum Prozess vun der Montage vun der Héichspannungsstecker
Grondstruktur vun engem Héichspannungsstecker
Héichspannungsstecker bestinn haaptsächlech aus véier Basisstrukturen, nämlech Kontaktoren, Isolatoren, Plastikhüllen an Accessoiren.
(1) Kontakter: Kärdeeler, déi d'elektresch Verbindungen ausféieren, nämlech männlech a weiblech Klemmen, Reed-Stécker, asw.;
(2) Isolator: ënnerstëtzt d'Kontakter a garantéiert d'Isolatioun tëscht de Kontakter, dat heescht déi bannenzeg Plastikschuel;
(3) Plastikschuel: D'Schuel vum Stecker garantéiert d'Ausriichtung vum Stecker a schützt de ganze Stecker, dat heescht déi baussenzeg Plastikschuel;
(4) Accessoiren: dorënner strukturell Accessoiren an Installatiounsaccessoiren, nämlech Positionéierungsstiften, Führungsstiften, Verbindungsréng, Dichtungsréng, rotéierend Hebel, Verriegelungsstrukturen, etc.
Explosiounszeechnung vun der Héichspannungsstecker
Klassifikatioun vun Héichspannungsstecker
Héichspannungsstecker kënnen op verschidde Weeër ënnerscheet ginn. Ob de Stecker eng Abschirmungsfunktioun huet, d'Zuel vun de Steckerstiften, asw. kënnen all benotzt ginn fir d'Klassifikatioun vum Stecker ze definéieren.
1.Ob et eng Ofschirmung gëtt oder net
Héichspannungsstecker ginn an ongeschirmte Stecker a geschirmte Stecker opgedeelt, jee nodeem ob se eng Abschirmungsfunktioun hunn.
Ongeschirmte Stecker hunn eng relativ einfach Struktur, keng Abschirmungsfunktioun a relativ niddreg Käschten. Si gi benotzt a Plazen, déi keng Abschirmung erfuerderen, wéi zum Beispill elektresch Apparater, déi mat Metallgehäuse bedeckt sinn, wéi zum Beispill Ladekreesser, Batteriepack-Innereien an Kontrollinnereien.
Beispiller vu Stecker ouni Abschirmungsschicht a ouni Héichspannungs-Interlock-Design
Ofgeschirmte Stecker hunn komplex Strukturen, Ofschirmungsufuerderungen a relativ héich Käschten. Si si gëeegent fir Plazen, wou eng Ofschirmungsfunktioun erfuerderlech ass, wéi zum Beispill wou d'Äussere vun elektreschen Apparater mat Héichspannungskabelbam verbonne sinn.
Stecker mat Schëld an HVIL-Design Beispill
2. Zuel vun de Stecker
Héichspannungsstecker ginn no der Unzuel vun de Verbindungsports (PIN) opgedeelt. Aktuell sinn déi am meeschte verbreet 1P-Stecker, 2P-Stecker an 3P-Stecker.
Den 1P-Stecker huet eng relativ einfach Struktur a niddreg Käschten. Hie erfëllt d'Ufuerderunge fir Abschirmung an Ofdichtung vun Héichspannungssystemer, awer de Montageprozess ass liicht komplizéiert an d'Neibearbechtungsfäegkeet ass schlecht. Allgemeng a Batteriepacken a Motoren benotzt.
2P- an 3P-Stecker hunn komplex Strukturen a relativ héich Käschten. Si erfëllen d'Ofschirmungs- an Ofdichtungsufuerderunge vun Héichspannungssystemer a si gutt ënnerhaltbar. Si gi generell fir DC-Input an -Output benotzt, wéi z.B. op Héichspannungsbatteriepacks, Controllerterminalen, DC-Outputterminalen fir Ladegeräter, etc.
Beispill fir en 1P/2P/3P Héichspannungsstecker
Allgemeng Ufuerderunge fir Héichspannungsstecker
Héichspannungsstecker sollten den Ufuerderungen entspriechen, déi vum SAE J1742 spezifizéiert sinn, an déi folgend technesch Ufuerderungen erfëllen:
Technesch Ufuerderungen, déi vum SAE J1742 spezifizéiert sinn
Designelementer vun Héichspannungsstecker
D'Ufuerderunge fir Héichspannungsstecker an Héichspannungssystemer ëmfaassen ënner anerem: Héichspannungs- a Stroumleistung; d'Noutwendegkeet, ënner verschiddenen Aarbechtsbedingungen (wéi héijen Temperaturen, Vibratiounen, Kollisiounsschlag, staubdicht a waasserdicht, asw.) méi héich Schutzniveauen z'erreechen; Installatiounsméiglechkeeten; eng gutt elektromagnetesch Abschirmungsleistung hunn; d'Käschte solle sou niddreg wéi méiglech a haltbar sinn.
Geméiss den uewe genannten Charakteristiken an Ufuerderungen, déi Héichspannungsstecker solle hunn, mussen um Ufank vum Design vun Héichspannungsstecker déi folgend Designelementer berécksiichtegt ginn an eng gezielt Design- a Testverifizéierung duerchgefouert ginn.
Vergläichslëscht vun Designelementer, entspriechend Leeschtungs- a Verifizéierungstester vun Héichspannungsstecker
Feeleranalyse a entspriechend Moossname vun Héichspannungsstecker
Fir d'Zouverlässegkeet vum Steckerdesign ze verbesseren, soll als éischt säi Feelermodus analyséiert ginn, fir datt entspriechend präventiv Designaarbechte kënne gemaach ginn.
Stecker hunn normalerweis dräi Haaptfehlermodi: schlechte Kontakt, schlecht Isolatioun a locker Befestigung.
(1) Fir schlecht Kontakt kënnen Indikatoren wéi statesche Kontaktwidderstand, dynamesche Kontaktwidderstand, eenzel Lächertrennungskraaft, Verbindungspunkten a Vibratiounswidderstand vu Komponenten benotzt ginn fir ze beurteelen;
(2) Bei schlechter Isolatioun kënnen den Isolatiounswidderstand vum Isolator, d'Zäitofbauquote vum Isolator, d'Gréisstindikatoren vum Isolator, Kontakter an aner Deeler nogewise ginn, fir ze beurteelen;
(3) Fir d'Zouverlässegkeet vum fixen an dem ofmontéierten Typ kënnen d'Montagetoleranz, den Ausdauermoment, d'Retentiounskraaft vum Verbindungsstift, d'Asetzenskraaft vum Verbindungsstift, d'Retentiounskraaft ënner Ëmweltbelaaschtungsbedingungen an aner Indikatoren vum Terminal a vum Stecker getest ginn.
Nodeems déi wichtegst Feelermodi a Feelerforme vum Stecker analyséiert goufen, kënnen déi folgend Moossname getraff ginn, fir d'Zouverlässegkeet vum Steckerdesign ze verbesseren:
(1) Wielt de passenden Uschloss.
D'Auswiel vun de Stecker soll net nëmmen den Typ an d'Zuel vun de verbonnene Schaltkreesser berécksiichtegen, mä och d'Zesummesetzung vun der Ausrüstung erliichteren. Zum Beispill si kreesfërmeg Stecker manner vum Klima a mechanesche Faktoren beaflosst wéi rechteckeg Stecker, hunn manner mechanesche Verschleiss a si sécher mat den Drotenden verbonnen, dofir solle kreesfërmeg Stecker sou vill wéi méiglech ausgewielt ginn.
(2) Wat méi Kontakter an engem Stecker sinn, wat manner Zouverlässegkeet vum System ass. Dofir, wann de Plaz an d'Gewiicht et erlaben, probéiert e Stecker mat enger méi klenger Zuel vu Kontakter ze wielen.
(3) Bei der Auswiel vun engem Stecker sollten d'Betribsbedingunge vum Apparat berécksiichtegt ginn.
Dëst läit dorun, datt de Gesamtlaaschtstroum an de maximale Betribsstroum vum Stecker dacks op Basis vun der erlaabter Hëtzt bestëmmt ginn, wann en ënner den héchsten Temperaturkonditiounen vun der Ëmgéigend funktionéiert. Fir d'Betribstemperatur vum Stecker ze reduzéieren, sollten d'Hëtztofleedungsbedingunge vum Stecker vollstänneg berécksiichtegt ginn. Zum Beispill kënne Kontakter, déi méi wäit vum Zentrum vum Stecker ewech sinn, benotzt ginn, fir d'Stroumversuergung unzeschléissen, wat méi gëeegent fir d'Hëtztofleedung ass.
(4) Waasserdicht an Antikorrosioun.
Wann de Stecker an enger Ëmwelt mat korrosive Gasen a Flëssegkeeten funktionéiert, sollt een, fir Korrosioun ze vermeiden, drop oppassen, datt en horizontal vun der Säit installéiert ka ginn. Wann d'Konditioune eng vertikal Installatioun erfuerderen, sollt verhënnert ginn, datt Flëssegkeet laanscht d'Leitungen an de Stecker fléisst. Benotzt am Allgemengen waasserdicht Stecker.
Schlësselpunkten am Design vun Héichspannungssteckerkontakter
D'Kontaktverbindungstechnologie ënnersicht haaptsächlech d'Kontaktfläch an d'Kontaktkraaft, dorënner d'Kontaktverbindung tëscht Klemmen an Drot, an d'Kontaktverbindung tëscht Klemmen.
D'Zouverlässegkeet vun de Kontakter ass e wichtege Faktor fir d'Zouverlässegkeet vum System ze bestëmmen an ass och e wichtegen Deel vum gesamte Kabelbam vun der Héichspannung.Wéinst dem haarde Betribsëmfeld vu verschiddenen Terminaler, Drot a Stecker sinn d'Verbindung tëscht Terminaler an Drot, an d'Verbindung tëscht Terminaler an Terminaler ufälleg fir verschidde Feeler, wéi Korrosioun, Alterung a Losheet duerch Vibratiounen.
Well Ausfäll vum elektresche Kabelbam, déi duerch Schued, Losheet, Offalen a Kontaktversoen verursaacht ginn, méi wéi 50% vun de Feeler am gesamten elektresche System ausmaachen, sollt beim Zouverlässegkeetsdesign vum Héichspannungs-elektresche System vum Gefier voll Opmierksamkeet op d'Zouverlässegkeet vun de Kontakter geluecht ginn.
1. Kontaktverbindung tëscht Klemme a Kabel
D'Verbindung tëscht Klemmen an Drot bezitt sech op d'Verbindung tëscht deenen zwee duerch e Krimpprozess oder en Ultraschallschweißprozess. De Moment ginn de Krimpprozess an den Ultraschallschweißprozess dacks a Kabelbam fir Héichspannung benotzt, all mat senge Vir- an Nodeeler.
(1) Krimpprozess
De Prinzip vum Crimpprozess besteet doran, d'Leiterdrot mat externer Kraaft einfach kierperlech an den gekräizten Deel vum Klemme ze drécken. D'Héicht, d'Breet, den Zoustand vum Querschnitt an d'Zuchkraaft vum Klemmecrimpen sinn déi zentral Elementer vun der Qualitéit vum Klemmecrimpen, déi d'Qualitéit vum Crimpen bestëmmen.
Et sollt awer bemierkt ginn, datt d'Mikrostruktur vun all fein veraarbechterter fester Uewerfläch ëmmer rau an ongläichméisseg ass. Nodeems d'Klemmen an d'Drot gekräizt sinn, ass et net de Kontakt vun der ganzer Kontaktfläch, mee de Kontakt vun e puer Punkten, déi op der Kontaktfläch verstreet sinn. Dofir muss déi tatsächlech Kontaktfläch méi kleng si wéi déi theoretesch Kontaktfläch, wat och de Grond ass, firwat de Kontaktwidderstand beim Kräizprozess héich ass.
D'mechanescht Pressen gëtt staark vum Pressprozess beaflosst, wéi zum Beispill Drock, Presshéicht, etc. D'Produktiounskontroll muss duerch Mëttelen ewéi Presshéicht- a Profilanalyse/metallografesch Analyse duerchgefouert ginn. Dofir ass d'Primpkonsistenz vum Pressprozess duerchschnëttlech an de Verschleiss vum Werkzeug ass grouss. Den Impakt ass grouss an d'Zouverlässegkeet ass duerchschnëttlech.
De mechanesche Crimpprozess ass e reife Prozess a bitt eng breet Palette vu prakteschen Uwendungen. Et ass e traditionellen Prozess. Bal all grouss Fournisseuren hunn Kabelbamprodukter, déi dëse Prozess benotzen.
Terminal- a Drotkontaktprofiler mat Hëllef vu Crimpprozess
(2) Ultraschallschweissprozess
Ultraschallschweißen benotzt héichfrequent Schwéngungswellen, déi op d'Uewerfläche vun zwéi Objeten, déi geschweißt solle ginn, iwwerdroe ginn. Ënner Drock reiwen d'Uewerfläche vun den zwéi Objeten géinteneen, fir eng Verschmelzung tëscht de molekulare Schichten ze bilden.
Ultraschallschweißen benotzt en Ultraschallgenerator fir 50/60 Hz Stroum an 15, 20, 30 oder 40 kHz elektresch Energie ëmzewandelen. Déi ëmgewandelt héichfrequent elektresch Energie gëtt duerch den Transducer erëm an eng mechanesch Bewegung vun der selwechter Frequenz ëmgewandelt, an dann gëtt déi mechanesch Bewegung iwwer e Set Hornapparater un de Schweesskapp iwwerdroen, déi d'Amplitude änneren kënnen. De Schweesskapp iwwerdroet déi empfaangen Schwéngungsenergie un d'Verbindung vum ze schweesse Werkstéck. An dësem Beräich gëtt d'Schwéngungsenergie duerch Reibung an Hëtztenergie ëmgewandelt, wouduerch de Metall schmëlzt.
Wat d'Leeschtung ugeet, huet den Ultraschallschweissprozess e klenge Kontaktwidderstand an eng niddreg Iwwerstroumheizung fir eng laang Zäit; wat d'Sécherheet ugeet, ass et zouverlässeg an net einfach ze léisen a falen ënner laangfristeger Schwéngung; et kann fir d'Schweissen tëscht verschiddene Materialien benotzt ginn; et gëtt duerch Uewerflächenoxidatioun oder Beschichtung beaflosst. Duerno kann d'Schweissqualitéit duerch d'Iwwerwaachung vun de relevante Welleforme vum Crimpprozess beurteelt ginn.
Obwuel d'Käschte fir d'Ausrüstung vum Ultraschallschweißprozess relativ héich sinn, an d'Metalldeeler, déi geschweißt solle ginn, net ze déck däerfen sinn (normalerweis ≤5 mm), ass Ultraschallschweißen e mechanesche Prozess an et fléisst kee Stroum während dem ganze Schweißprozess, sou datt et kee Problem mat der Wärmeleitung a mam Widderstand gëtt. D'Froen vun der Wärmeleitung a vum Widderstand sinn déi zukünfteg Trends beim Schweesse vu Kabelbamstämm.
Terminaler a Leiter mat Ultraschallschweißen an hir Kontaktquerschnitter
Egal ob et ëm d'Krimpen oder d'Ultraschweißen geet, muss d'Ofzéikraaft vum Klemme no der Verbindung mam Drot den Ufuerderunge vun der Norm entspriechen. Nodeems den Drot mam Stecker verbonnen ass, däerf d'Ofzéikraaft net manner wéi déi minimal Ofzéikraaft sinn.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 06.12.2023