Korkeajänniteliittimen yleiskatsaus
Suurjänniteliittimet, jotka tunnetaan myös suurjänniteliittiminä, ovat eräänlainen autoliitin.Ne viittaavat yleensä liittimiin, joiden käyttöjännite on yli 60 V ja ovat pääasiassa vastuussa suurten virtojen siirtämisestä.
Suurjänniteliittimiä käytetään pääasiassa sähköajoneuvojen suurjännite- ja suurvirtapiireissä.Ne työskentelevät johtojen kanssa kuljettamaan akun energiaa eri sähköisten piirien kautta ajoneuvojärjestelmän eri osiin, kuten akkuihin, moottorin ohjaimiin ja DCDC-muuntimiin.korkeajännitekomponentit, kuten muuntimet ja laturit.
Tällä hetkellä korkeajänniteliittimille on olemassa kolme päästandardijärjestelmää, nimittäin LV-standardin liitännäinen, USCAR-standardin laajennus ja japanilainen standardipistoke.Näistä kolmesta lisäosasta LV:llä on tällä hetkellä suurin levikki kotimarkkinoilla ja täydellisimmät prosessistandardit.
Korkeajänniteliittimen kokoonpanoprosessikaavio
Korkeajänniteliittimen perusrakenne
Suurjänniteliittimet koostuvat pääasiassa neljästä perusrakenteesta, nimittäin kontaktoreista, eristimistä, muovikuorista ja lisävarusteista.
(1) Koskettimet: ydinosat, jotka täydentävät sähköliitäntöjä, nimittäin uros- ja naarasliittimet, kaistimet jne.;
(2) Eristin: tukee koskettimia ja varmistaa koskettimien välisen eristyksen, eli sisemmän muovikuoren;
(3) Muovikuori: Liittimen kuori varmistaa liittimen kohdistuksen ja suojaa koko liitintä, eli ulompaa muovikuorta;
(4) Lisävarusteet: mukaan lukien rakenteelliset lisävarusteet ja asennustarvikkeet, nimittäin kohdistustapit, ohjaustapit, liitosrenkaat, tiivistysrenkaat, pyörivät vivut, lukitusrakenteet jne.
Korkeajänniteliittimen räjäytyskuva
Suurjänniteliittimien luokitus
Korkeajänniteliittimet voidaan erottaa useilla tavoilla.Riippumatta siitä, onko liittimessä suojaustoimintoa, liittimen nastojen lukumäärää jne. voidaan käyttää liittimen luokituksen määrittämiseen.
1.Oliko suojausta vai ei
Suurjänniteliittimet jaetaan suojaamattomiin ja suojattuihin liittimiin sen mukaan, onko niillä suojaustoimintoja.
Suojaamattomilla liittimillä on suhteellisen yksinkertainen rakenne, ei suojaustoimintoa ja suhteellisen alhaiset kustannukset.Käytetään paikoissa, jotka eivät vaadi suojausta, kuten metallikoteloilla peitetyissä sähkölaitteissa, kuten latauspiireissä, akun sisätiloissa ja ohjausyksiköissä.
Esimerkkejä liittimistä, joissa ei ole suojakerrosta eikä korkeajännitteistä lukitusrakennetta
Suojatuilla liittimillä on monimutkaiset rakenteet, suojausvaatimukset ja suhteellisen korkeat kustannukset.Se soveltuu paikkoihin, joissa tarvitaan suojaustoimintoa, kuten missä sähkölaitteiden ulkopuoli on kytketty korkeajännitejohtosarjoihin.
Liitin suojalla ja HVIL-malli Esimerkki
2. Pistokkeiden lukumäärä
Suurjänniteliittimet on jaettu liitäntäporttien lukumäärän (PIN) mukaan.Tällä hetkellä yleisimmin käytettyjä ovat 1P-liitin, 2P-liitin ja 3P-liitin.
1P-liittimellä on suhteellisen yksinkertainen rakenne ja alhainen hinta.Se täyttää suurjännitejärjestelmien suojaus- ja vesieristysvaatimukset, mutta kokoonpanoprosessi on hieman monimutkainen ja jälkityöskentelykelpoisuus huono.Yleensä käytetään akuissa ja moottoreissa.
2P- ja 3P-liittimillä on monimutkaiset rakenteet ja suhteellisen korkeat kustannukset.Se täyttää suurjännitejärjestelmien suojaus- ja vesieristysvaatimukset ja sillä on hyvä huollettavuus.Yleensä käytetään DC-tuloon ja -lähtöön, kuten suurjänniteakkuihin, ohjaimen liittimiin, laturin DC-lähtöliittimiin jne.
Esimerkki 1P/2P/3P suurjänniteliittimestä
Yleiset vaatimukset suurjänniteliittimille
Suurjänniteliittimien tulee täyttää SAE J1742:n vaatimukset ja niillä on oltava seuraavat tekniset vaatimukset:
SAE J1742:n määrittelemät tekniset vaatimukset
Suurjänniteliittimien suunnitteluelementit
Suurjännitejärjestelmien suurjänniteliittimiä koskevat vaatimukset sisältävät, mutta eivät rajoitu niihin: korkean jännitteen ja suuren virran suorituskyky;tarve kyetä saavuttamaan korkeampi suojataso erilaisissa työolosuhteissa (kuten korkea lämpötila, tärinä, törmäysiskut, pöly- ja vesitiivis jne.);on asennettavuus;niillä on hyvä sähkömagneettinen suojauskyky;kustannusten tulee olla mahdollisimman alhaiset ja kestävät.
Yllä olevien ominaisuuksien ja vaatimusten mukaisesti, jotka suurjänniteliittimillä tulee olla, on suurjänniteliittimien suunnittelun alussa otettava huomioon seuraavat suunnitteluelementit ja suoritettava kohdennettu suunnittelu ja testaus.
Suurjänniteliittimien suunnitteluelementtien vertailuluettelo, vastaavat suorituskyky- ja tarkastustestit
Suurjänniteliittimien vikaanalyysi ja vastaavat toimenpiteet
Liittimen suunnittelun luotettavuuden parantamiseksi tulee ensin analysoida sen vikatila, jotta vastaava ennaltaehkäisevä suunnittelutyö voidaan tehdä.
Liittimillä on yleensä kolme päävikatilaa: huono kontakti, huono eristys ja löysä kiinnitys.
(1) Huonosta kosketuksesta voidaan arvioida indikaattoreita, kuten staattinen kosketusvastus, dynaaminen kosketusvastus, yhden reiän erotusvoima, liitoskohdat ja komponenttien tärinänkestävyys;
(2) Huonosta eristyksestä voidaan arvioida eristimen eristysresistanssi, eristeen hajoamisnopeus, eristimen kokoindikaattorit, koskettimet ja muut osat;
(3) Kiinteän ja irrotetun tyypin luotettavuuden vuoksi voidaan testata kokoonpanotoleranssia, kestomomenttia, liitäntätapin pitovoimaa, liitäntätapin sisääntyöntövoimaa, pitovoimaa ympäristön rasitusolosuhteissa ja muita terminaalin ja liittimen indikaattoreita.
Kun on analysoitu liittimen päävikatilat ja vikamuodot, voidaan ryhtyä seuraaviin toimenpiteisiin liittimen suunnittelun luotettavuuden parantamiseksi:
(1) Valitse sopiva liitin.
Liittimien valinnassa ei tulisi huomioida vain kytkettyjen piirien tyyppiä ja lukumäärää, vaan myös helpottaa laitteiden koostumusta.Esimerkiksi pyöreisiin liittimiin vaikuttavat vähemmän ilmasto- ja mekaaniset tekijät kuin suorakaiteen muotoisiin liittimiin, niissä on vähemmän mekaanista kulumista ja ne on kytketty luotettavasti johtojen päihin, joten pyöreitä liittimiä tulisi valita mahdollisimman paljon.
(2) Mitä suurempi määrä koskettimia liittimessä on, sitä pienempi on järjestelmän luotettavuus.Siksi, jos tila ja paino sallivat, yritä valita liitin, jossa on pienempi määrä kontakteja.
(3) Liitintä valittaessa on otettava huomioon laitteen käyttöolosuhteet.
Tämä johtuu siitä, että liittimen kokonaiskuormitusvirta ja maksimikäyttövirta määräytyvät usein ympäristön korkeimmissa lämpötiloissa käytettäessä sallitun lämmön perusteella.Liittimen käyttölämpötilan alentamiseksi liittimen lämmönpoistoolosuhteet tulee ottaa täysin huomioon.Esimerkiksi liittimen keskustasta kauempana olevia koskettimia voidaan käyttää virransyötön kytkemiseen, mikä edistää lämmönpoistoa.
(4) Vedenpitävä ja korroosionesto.
Kun liitin toimii ympäristössä, jossa on syövyttäviä kaasuja ja nesteitä, on korroosion estämiseksi kiinnitettävä huomiota mahdollisuuteen asentaa se vaakasuoraan sivulta asennuksen aikana.Kun olosuhteet vaativat pystysuoraa asennusta, nestettä tulee estää virtaamasta liittimeen johtoja pitkin.Käytä yleensä vedenpitäviä liittimiä.
Suurjänniteliittimen koskettimien suunnittelun pääkohdat
Kosketinliitäntätekniikka tutkii pääasiassa kosketuspinta-alaa ja kosketusvoimaa, mukaan lukien liittimien ja johtimien välistä kosketusyhteyttä sekä liittimien välistä kosketusyhteyttä.
Koskettimien luotettavuus on tärkeä tekijä määritettäessä järjestelmän luotettavuutta, ja se on myös tärkeä osa koko suurjännitejohtosarjaa.Joidenkin liittimien, johtojen ja liittimien kovasta työympäristöstä johtuen liitäntöjen ja johtojen välinen liitäntä sekä liitäntöjen ja liittimien välinen liitäntä ovat alttiita erilaisille häiriöille, kuten korroosiolle, ikääntymiselle ja tärinästä johtuvalle löystymiselle.
Koska vaurioista, löysyydestä, irtoamisesta ja koskettimien rikkoutumisesta johtuvat sähköjohtosarjan viat muodostavat yli 50 % koko sähköjärjestelmän häiriöistä, on koskettimien luotettavuussuunnittelussa kiinnitettävä täysi huomio ajoneuvon suurjännitesähköjärjestelmä.
1. Kosketinliitäntä liittimen ja johdon välillä
Liitäntöjen ja johtojen välinen liitäntä viittaa näiden kahden väliseen liitäntään puristusprosessin tai ultraäänihitsausprosessin kautta.Tällä hetkellä puristusprosessia ja ultraäänihitsausprosessia käytetään yleisesti suurjännitejohtosarjoissa, joilla kullakin on omat etunsa ja haittansa.
(1) Puristusprosessi
Puristusprosessin periaate on käyttää ulkoista voimaa yksinkertaisesti puristamaan johdinjohto fyysisesti liittimen puristettuun osaan.Päätepuristuksen korkeus, leveys, poikkileikkauksen tila ja vetovoima ovat päätepuristuslaadun ydinsisältöjä, jotka määräävät puristuksen laadun.
On kuitenkin huomattava, että minkä tahansa hienoksi käsitellyn kiinteän pinnan mikrorakenne on aina karkea ja epätasainen.Kun liittimet ja johdot on puristettu, kyse ei ole koko kosketuspinnan kosketuksesta, vaan joidenkin kosketuspinnalle hajallaan olevien pisteiden kosketus., todellisen kosketuspinnan on oltava pienempi kuin teoreettinen kosketuspinta, mikä on myös syy siihen, miksi puristusprosessin kosketusresistanssi on korkea.
Puristusprosessi, kuten paine, puristuskorkeus jne., vaikuttaa suuresti mekaaniseen puristamiseen. Tuotannon ohjaus on suoritettava esimerkiksi puristuskorkeuden ja profiilianalyysin/metallografisen analyysin avulla.Siksi puristusprosessin puristussakeisuus on keskimääräinen ja työkalun kuluminen on. Isku on suuri ja luotettavuus keskimääräinen.
Mekaanisen puristuksen puristusprosessi on kypsä ja sillä on laaja valikoima käytännön sovelluksia.Se on perinteinen prosessi.Lähes kaikilla suurilla toimittajilla on tätä prosessia käyttäviä johdinsarjatuotteita.
Liitin- ja johdinkosketinprofiilit puristusprosessilla
(2) Ultraäänihitsausprosessi
Ultraäänihitsaus käyttää suurtaajuisia värähtelyaaltoja välittääkseen kahden hitsattavan kohteen pintoihin.Paineen alaisena näiden kahden esineen pinnat hankaavat toisiaan vasten muodostaen fuusion molekyylikerrosten välille.
Ultraäänihitsaus käyttää ultraäänigeneraattoria muuntaakseen 50/60 Hz virran 15, 20, 30 tai 40 KHz sähköenergiaksi.Muunnettu suurtaajuinen sähköenergia muunnetaan jälleen samantaajuiseksi mekaaniseksi liikkeeksi anturin kautta, ja sitten mekaaninen liike välittyy hitsauspäähän sarvilaitteen joukon kautta, joka voi muuttaa amplitudia.Hitsauspää välittää vastaanotetun värähtelyenergian hitsattavan työkappaleen liitokseen.Tällä alueella värähtelyenergia muunnetaan lämpöenergiaksi kitkan kautta sulattaen metallin.
Suorituskyvyn suhteen ultraäänihitsausprosessilla on pieni kosketusvastus ja alhainen ylivirtalämmitys pitkään;turvallisuuden kannalta se on luotettava, eikä sitä ole helppo löystyä ja pudota pitkäaikaisen tärinän alla;sitä voidaan käyttää eri materiaalien hitsaukseen;siihen vaikuttaa pinnan hapettuminen tai pinnoite Seuraava;hitsauksen laatu voidaan arvioida tarkkailemalla puristusprosessin asiaankuuluvia aaltomuotoja.
Vaikka ultraäänihitsausprosessin laitekustannukset ovat suhteellisen korkeat ja hitsattavat metalliosat eivät voi olla liian paksuja (yleensä ≤5 mm), ultraäänihitsaus on mekaaninen prosessi eikä virta kulje koko hitsausprosessin aikana, joten ei Lämmönjohtavuus ja resistiivisyys ovat suurjännitejohtosarjahitsauksen tulevaisuuden trendejä.
Ultraäänihitsauksella varustetut liittimet ja johtimet ja niiden kosketuspoikkileikkaukset
Puristusprosessista tai ultraäänihitsausprosessista riippumatta sen ulosvetovoiman on täytettävä standardivaatimukset sen jälkeen, kun liitin on kytketty johtoon.Kun johto on liitetty liittimeen, irrotusvoima ei saa olla pienempi kuin pienin vetovoima.
Postitusaika: 06.12.2023