Kõrgepingepistiku ülevaade
Kõrgepinge pistikud, tuntud ka kui kõrgepinge pistikud, on teatud tüüpi autode pistikud.Need viitavad üldiselt pistikutele, mille tööpinge on üle 60 V ja vastutavad peamiselt suurte voolude edastamise eest.
Kõrgepingepistikuid kasutatakse peamiselt elektrisõidukite kõrgepinge- ja kõrgevooluahelates.Nad töötavad juhtmetega, et transportida akupaki energiat läbi erinevate elektriahelate sõidukisüsteemi erinevatesse komponentidesse, nagu akud, mootorikontrollerid ja alalisvoolumuundurid.kõrgepingekomponendid, nagu muundurid ja laadijad.
Praegu on kõrgepinge pistikute jaoks kolm peamist standardsüsteemi, nimelt LV standardne pistikprogramm, USCAR standardpistik ja Jaapani standardne pistikprogramm.Nendest kolmest pistikprogrammist on LV-l praegu siseturul suurim tiraaž ja kõige täielikumad protsessistandardid.
Kõrgepinge pistiku kokkupaneku protsessi skeem
Kõrgepinge pistiku põhistruktuur
Kõrgepingepistikud koosnevad peamiselt neljast põhistruktuurist, nimelt kontaktoritest, isolaatoritest, plastkestadest ja tarvikutest.
(1) Kontaktid: südamikuosad, mis lõpetavad elektriühendused, nimelt isas- ja emaklemmid, pilliroog jne;
(2) Isolaator: toetab kontakte ja tagab isolatsiooni kontaktide vahel, see tähendab sisemist plastkestat;
(3) Plastikkest: pistiku kest tagab pistiku joonduse ja kaitseb kogu pistikut, st välist plastkestat;
(4) Lisatarvikud: sealhulgas konstruktsioonitarvikud ja paigaldustarvikud, nimelt positsioneerimistihvtid, juhttihvtid, ühendusrõngad, tihendusrõngad, pöörlevad hoovad, lukustuskonstruktsioonid jne.
Kõrgepinge pistiku plahvatusvaade
Kõrgepingepistikute klassifikatsioon
Kõrgepingepistikuid saab eristada mitmel viisil.Pistiku klassifikatsiooni määratlemiseks saab kasutada seda, kas konnektoril on varjestusfunktsioon, konnektori tihvtide arvu jne.
1.Olenemata sellest, kas varjestus on olemas või mitte
Kõrgepinge pistikud jagunevad varjestamata ja varjestatud pistikuteks vastavalt sellele, kas neil on varjestusfunktsioon.
Varjestamata pistikutel on suhteliselt lihtne struktuur, neil pole varjestusfunktsiooni ja need on suhteliselt madalad.Kasutatakse kohtades, mis ei vaja varjestust, näiteks metallkorpusega kaetud elektriseadmetes, nagu laadimisahelad, akuploki sisemused ja juhtseadised.
Näited pistikutest, millel puudub varjestuskiht ja kõrgepingeblokeering
Varjestatud pistikutel on keeruline struktuur, varjestusnõuded ja suhteliselt kõrged kulud.See sobib kohtadesse, kus on vaja varjestusfunktsiooni, näiteks kus elektriseadmete väliskülg on ühendatud kõrgepinge juhtmestikuga.
Kilbiga pistik ja HVIL kujundus Näide
2. Pistikute arv
Kõrgepinge pistikud jagunevad vastavalt ühendusportide arvule (PIN).Praegu on kõige sagedamini kasutatavad 1P-pistik, 2P-pistik ja 3P-pistik.
1P-pistikul on suhteliselt lihtne struktuur ja madal hind.See vastab kõrgepingesüsteemide varjestus- ja hüdroisolatsiooninõuetele, kuid monteerimisprotsess on veidi keeruline ja ümbertöötlemisvõime on halb.Tavaliselt kasutatakse akudes ja mootorites.
2P- ja 3P-pistikud on keeruka struktuuriga ja suhteliselt kõrgete kuludega.See vastab kõrgepingesüsteemide varjestus- ja hüdroisolatsiooninõuetele ning on hea hooldatavusega.Tavaliselt kasutatakse alalisvoolu sisendiks ja väljundiks, näiteks kõrgepingeakudel, kontrolleri klemmidel, laadija alalisvoolu väljundklemmidel jne.
1P/2P/3P kõrgepinge pistiku näide
Üldnõuded kõrgepinge pistikutele
Kõrgepinge pistikud peavad vastama SAE J1742 nõuetele ja neil peavad olema järgmised tehnilised nõuded:
SAE J1742 määratletud tehnilised nõuded
Kõrgepingepistikute disainielemendid
Kõrgepingesüsteemide kõrgepingepistikutele esitatavad nõuded hõlmavad, kuid ei ole nendega piiratud: kõrgepinge ja suure voolu jõudlust;vajadus saavutada kõrgem kaitsetase erinevates töötingimustes (nagu kõrge temperatuur, vibratsioon, kokkupõrge, tolmu- ja veekindel jne);on paigaldatavus;neil on hea elektromagnetilise varjestuse jõudlus;maksumus peaks olema võimalikult madal ja vastupidav.
Vastavalt ülaltoodud omadustele ja nõuetele, mis peaksid kõrgepingepistikutel olema, tuleb kõrgepingepistikute projekteerimise alguses arvesse võtta järgmisi konstruktsioonielemente ning viia läbi sihipärane projekteerimine ja katsekontroll.
Kõrgepingepistikute disainielementide võrdlusloend, vastavad jõudlus- ja kontrolltestid
Kõrgepingepistikute rikete analüüs ja vastavad meetmed
Konnektori konstruktsiooni töökindluse parandamiseks tuleks esmalt analüüsida selle rikkerežiimi, et saaks teha vastavaid ennetavaid projekteerimistöid.
Ühendustel on tavaliselt kolm peamist rikkerežiimi: halb kontakt, halb isolatsioon ja lahtine kinnitus.
(1) Kehva kontakti korral saab hindamiseks kasutada selliseid indikaatoreid nagu staatiline kontakttakistus, dünaamiline kontakttakistus, ühe ava eraldusjõud, ühenduspunktid ja komponentide vibratsioonikindlus;
(2) Halva isolatsiooni korral saab hinnata isolaatori isolatsioonitakistust, isolaatori ajalist lagunemiskiirust, isolaatori suurusnäitajaid, kontakte ja muid osi;
(3) Fikseeritud ja lahtivõetud tüübi töökindluse tagamiseks saab katsetada kokkupaneku tolerantsi, vastupidavusmomenti, ühendustihvti kinnitusjõudu, ühendustihvti sisestamise jõudu, hoidmisjõudu keskkonnastressitingimustes ja muid terminali ja pistiku näitajaid.
Pärast pistiku peamiste rikkerežiimide ja rikkevormide analüüsimist saab pistiku konstruktsiooni töökindluse parandamiseks võtta järgmisi meetmeid:
(1) Valige sobiv pistik.
Pistikute valimisel tuleks arvestada mitte ainult ühendatud vooluahelate tüübi ja arvuga, vaid hõlbustada ka seadmete koostist.Näiteks ümmargused pistikud on kliima- ja mehaanilistest teguritest vähem mõjutatud kui ristkülikukujulised, neil on vähem mehaanilist kulumist ja need on juhtmeotstega usaldusväärselt ühendatud, seega tuleks valida võimalikult palju ringikujulisi pistikuid.
(2) Mida suurem on kontaktide arv konnektoris, seda madalam on süsteemi töökindlus.Seega, kui ruum ja kaal lubavad, proovige valida pisem, millel on väiksem arv kontakte.
(3) Pistiku valimisel tuleks arvestada seadme töötingimustega.
Seda seetõttu, et pistiku kogukoormusvool ja maksimaalne töövool määratakse sageli ümbritseva keskkonna kõrgeima temperatuuri tingimustes töötamisel lubatud soojuse alusel.Pistiku töötemperatuuri vähendamiseks tuleks täielikult arvesse võtta pistiku soojuse hajumise tingimusi.Näiteks saab toiteallika ühendamiseks kasutada pistiku keskpunktist kaugemal asuvaid kontakte, mis soodustavad soojuse hajumist.
(4) Veekindel ja korrosioonivastane.
Kui pistik töötab söövitavate gaaside ja vedelikega keskkonnas, tuleks korrosiooni vältimiseks pöörata tähelepanu võimalusele paigaldada see paigaldamise ajal horisontaalselt küljelt.Kui tingimused nõuavad vertikaalset paigaldamist, tuleks vältida vedeliku voolamist piki juhtmeid piki konnektorisse.Tavaliselt kasutage veekindlaid pistikuid.
Kõrgepinge pistikute kontaktide disaini põhipunktid
Kontaktide ühendamise tehnoloogia uurib peamiselt kontaktpinda ja kontaktjõudu, sealhulgas klemmide ja juhtmete vahelist kontaktühendust ning klemmide vahelist kontakti.
Kontaktide töökindlus on oluline tegur süsteemi töökindluse määramisel ja on ka oluline osa kogu kõrgepinge juhtmestiku komplektist.Mõnede klemmide, juhtmete ja pistikute karmi töökeskkonna tõttu on klemmide ja juhtmete vaheline ühendus ning klemmide ja klemmide vaheline ühendus altid erinevatele riketele, nagu korrosioon, vananemine ja vibratsioonist tingitud lõtvumine.
Kuna kahjustustest, lõtvusest, mahakukkumisest ja kontaktide riketest põhjustatud elektrijuhtmestiku rikked moodustavad üle 50% kogu elektrisüsteemi tõrgetest, tuleks juhtmestiku töökindluse projekteerimisel pöörata suurt tähelepanu kontaktide töökindluse projekteerimisele. sõiduki kõrgepinge elektrisüsteem.
1. Kontaktühendus klemmi ja juhtme vahel
Ühendus klemmide ja juhtmete vahel viitab ühendusele nende kahe vahel pressimisprotsessi või ultrahelikeevitusprotsessi kaudu.Praegu kasutatakse kõrgepingejuhtmetes tavaliselt pressimisprotsessi ja ultrahelikeevitusprotsessi, millest igaühel on oma eelised ja puudused.
(1) Pressimisprotsess
Pressimisprotsessi põhimõte on kasutada välist jõudu, et lihtsalt füüsiliselt suruda juhtjuhe terminali pressitud osasse.Klemmpressimise kõrgus, laius, ristlõike olek ja tõmbejõud on terminali pressimiskvaliteedi põhisisu, mis määravad pressimise kvaliteedi.
Siiski tuleb märkida, et iga peeneks töödeldud tahke pinna mikrostruktuur on alati kare ja ebaühtlane.Pärast klemmide ja juhtmete kokkupressimist ei ole tegemist mitte kogu kontaktpinna kokkupuutega, vaid mõne kontaktpinnal hajutatud punktiga., tegelik kontaktpind peab olema väiksem kui teoreetiline kontaktpind, mis on ka põhjus, miks pressimisprotsessi kontakttakistus on kõrge.
Pressimisprotsess, nagu rõhk, pressimiskõrgus jne, mõjutab suuresti mehaanilist pressimist. Tootmise kontrollimiseks tuleb kasutada selliseid vahendeid nagu pressimiskõrgus ja profiilianalüüs/metallograafiline analüüs.Seetõttu on pressimisprotsessi pressimise konsistents keskmine ja tööriista kulumine on Mõju on suur ja töökindlus keskmine.
Mehaanilise pressimisprotsess on küps ja sellel on lai valik praktilisi rakendusi.See on traditsiooniline protsess.Peaaegu kõik suured tarnijad kasutavad seda protsessi kasutavad juhtmekimbutooted.
Klemmide ja juhtmete kontaktprofiilid, kasutades pressimisprotsessi
(2) Ultraheli keevitusprotsess
Ultraheli keevitamisel kasutatakse kõrgsageduslikke vibratsioonilaineid, mis edastavad kahe keevitatava objekti pindadele.Surve all hõõruvad kahe objekti pinnad üksteise vastu, moodustades molekulaarsete kihtide vahel sulandumise.
Ultraheli keevitamisel kasutatakse ultraheligeneraatorit 50/60 Hz voolu muundamiseks 15, 20, 30 või 40 KHz elektrienergiaks.Teisendatud kõrgsageduslik elektrienergia muundatakse anduri kaudu uuesti sama sagedusega mehaaniliseks liikumiseks ja seejärel edastatakse mehaaniline liikumine keevituspeale läbi sarveseadmete komplekti, mis võivad amplituudi muuta.Keevituspea edastab vastuvõetud vibratsioonienergia keevitatava tooriku ühenduskohta.Selles piirkonnas muudetakse vibratsioonienergia hõõrdumise kaudu soojusenergiaks, sulatades metalli.
Toimivuse osas on ultrahelikeevitusprotsessil väike kontakttakistus ja madal liigvoolu kuumutamine pikka aega;ohutuse seisukohalt on see töökindel ja pikaajalise vibratsiooni korral ei ole kerge lahti tulla ja maha kukkuda;seda saab kasutada erinevate materjalide vahel keevitamiseks;seda mõjutab pinna oksüdatsioon või katmine Järgmine;keevitamise kvaliteeti saab hinnata pressimisprotsessi asjakohaste lainekujude jälgimise teel.
Kuigi ultrahelikeevitusprotsessi seadmete maksumus on suhteliselt kõrge ja keevitavad metallosad ei saa olla liiga paksud (tavaliselt ≤5 mm), on ultrahelikeevitus mehaaniline protsess ja kogu keevitusprotsessi jooksul ei voola vool, seega ei teki Soojusjuhtivuse ja eritakistuse küsimused on kõrgepinge juhtmestiku keevitamise tulevikusuundumused.
Ultraheli keevitusega klemmid ja juhid ning nende kontakti ristlõiked
Olenemata pressimis- või ultrahelikeevitusprotsessist peab pärast klemmide ühendamist juhtmega selle tõmbejõud vastama standardnõuetele.Pärast juhtme ühendamist pistikuga ei tohiks tõmbejõud olla väiksem kui minimaalne tõmbejõud.
Postitusaeg: 06. detsember 2023