汽車行業(yè)應用廣泛的高壓連接器有哪些關(guān)鍵技術(shù)

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/李寧遠）新能源汽車已經(jīng)成為現(xiàn)在炙手可熱的話題，無論是純電動還是混合動力汽車，都需要有一套完整的高壓連接系統(tǒng)。在一套完整的高壓連接系統(tǒng)中，往往都應用了大量的高壓連接器，這是新能源汽車與傳統(tǒng)汽車應用低壓連接器有著明顯區(qū)別的地方。

高壓系統(tǒng)工作時放電電流達到數(shù)幾十安，甚至高達數(shù)百安，一旦高壓連接器發(fā)生問題，輕則過熱，重則發(fā)生高溫或燃燒事故。不同于傳統(tǒng)汽車低壓接線著重于電池、電驅(qū)、電控，在新能源汽車上高壓系統(tǒng)里高壓連接器的物理特性，電器性能顯得更為重要。

如高插拔次數(shù)、載流、耐熱性、密封防水和抗震動性等。隨著國內(nèi)把電氣連接作為一個重要的內(nèi)容提上國標的日程，《電動汽車用高壓大電流線束和連接器技術(shù)要求》對于電連接的部分完成了一個相對的閉環(huán)。

在汽車行業(yè)應用廣泛的高壓連接器有哪些關(guān)鍵技術(shù)呢？

高壓連接器溫升及降額曲線

高壓連接器溫升受多種條件影響。

物質(zhì)環(huán)境加熱：由于連接器所用的材料都是工程塑料、金屬、橡膠等（尤其工程塑料要求最高工作溫度140℃），當連接器長時間處于高溫環(huán)境，高壓連接器由于自身接觸內(nèi)阻發(fā)熱在達到熱平衡，加上環(huán)境溫度高于材料允許使用最高工作溫度。

此時，如果連接器內(nèi)部針孔件發(fā)熱導致內(nèi)部溫度無法及時散出，連接器就會產(chǎn)生很大的熱量，導致連接器出現(xiàn)燒蝕引起車輛燃燒。因此高壓連接器材料的選取在設計時就需要考慮。

板端的連接：導電部件螺釘連接情況下，主要的失效模式之一就是未按照力矩要求進行擰緊力矩管控，導致連接器部位溫升異常。所以同時在螺栓連接時，一定要根據(jù)操作規(guī)范進行扭力檢測。

另外，高壓連接器會有一份的降額曲線，給出不同電流在不同的工作環(huán)境溫度下對應出的不同值，根據(jù)工況選取合適的連接器也是避免溫升異常的有效途徑。

高壓連接器高壓互鎖（HVIL）與二次解鎖

高壓互鎖即用低壓信號管理高壓回路的一種安全設計方法。在高壓系統(tǒng)設計中，為避免由于高壓連接器在實際操作過程中帶電斷開、閉合所造成的拉弧，高壓連接器一般都應具備“高壓互鎖”功能。

帶有高壓互鎖的連接器，在帶電情況下進行解鎖時，可通過高壓互鎖的邏輯時序來斷開。高壓連接系統(tǒng)連接時，功率端子先接通，互鎖端子后接通；高壓連接系統(tǒng)斷開時，互鎖端子先斷開，功率端子后斷開。

通常情況下系統(tǒng)對互鎖端子回路的響應時間在10~100ms之間，當連接系統(tǒng)分離時間小于系統(tǒng)響應時間時，就會出現(xiàn)帶電插拔的安全風險。

二次解鎖就是為了解決這個斷開時間問題，一般來說二次解鎖能有效地把這個斷開時間控制在1s以上，以確保操作安全。二次解鎖分為兩種方式，一種是通過操作順序來實現(xiàn)，通過與正常拔出的反方向或不同方向來實現(xiàn)，連接器拔出時，助力板手與分離方向正好相反或不在一個方向上，以增加拔出時的響應時間。

另一種為機械式的二次解鎖功能，當拔出連接器時，第一次只能拔出到高壓互鎖端子斷開的位置，這個狀態(tài)下功率端子仍然有效接觸，此時高壓回路因高壓互鎖端子分離而斷開，然后再經(jīng)過二次操作才能把功率端子分離，從而實現(xiàn)兩次解鎖功能要求。

核心工藝端子壓接如何評估

端子壓接是連接器行業(yè)核心的關(guān)鍵工藝，評估該工藝一般從由端子抗拉力、端子電阻、端子壓接剖面、端子溫升以及端子壓高壓寬這幾部分來看。端子抗拉力用來評估端子壓接的效果包含端子與線之間的壓接最小抗拉強度。端子電阻則是評估端子壓接的效果，包含壓接電阻測試評估。

對壓接后的端子壓接有效區(qū)域進行端面截斷，打磨，剖光，然后用專業(yè)的設備進行壓縮這種方法是專門用來分析壓接剖面，一般以在放大約5~10倍時要求被壓縮的線纜銅絲間無可見空隙，且壓縮比控制在80%~90%為宜。溫升一般以國標GB／T37133—2018中要求的55K為準。

小結(jié)

在新能源汽車中，高壓連接器的使用環(huán)境較為復雜，濕度、溫度都是影響其性能的主要因素。隨著新能源汽車整車系統(tǒng)架構(gòu)日新月異，應用其中的高壓連接器也隨之更新迭代。在安全、可靠、尺寸小、成本少之余，高壓連接器如何做到有利于線束的自動化組裝，有利于整車自動化安裝，將是可以預見的高壓連接器發(fā)展方向。

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編輯：jq