1 高压汽车连接器技术剖析
1.1 高压汽车连接器在整车系统中的运用
新动力汽车用连接器是汽车连接器大类中的一种，是近几年跟着国家新动力汽车的翻开，逐步从传统高压大电流和传统低压汽车连接器中分离出来的一类汽车连接器。相较于传统高压大电流汽车连接器，新动力汽车用汽车连接器的运用工况更复杂多变，对汽车连接器的可靠性要求更高；相较于传统低压汽车连接器，因为电压等级的跋涉（现在干流系统的电压均高于300V DC），增加了人体遭到电击危害的风险，对汽车连接器的安全性要求更高；所以对产品的绝缘、防护要求等比传统低压插件均有所跋涉。
新动力汽车用汽车连接器的作用首要是保证整车高压互联系统，即在内部电路被阻断或孤立不通处架起桥梁然后使电流流转。新动力车用汽车连接器的组成一般可分为：外壳、密封件等辅佐结构，绝缘件，导电接触对三部分组成。经过插头护套和插座护套间的对插、相互配合，即可抵达接通和导电的功用。高压汽车连接器首要运用在新动力汽车高压大电流回路，和导电线缆一同作用，将电池包的能量经过不同的电气回路，输送到整车系统中各部件，如电池包、电机控制器、DCDC转换器、充电机等车身用电单元。
图1就是高压汽车连接器在整车系统运用中的一个布局图。
图1
1.2 高压汽车连接器规划要害项剖析
1.2.1温升及降额曲线值
温升是汽车连接器规划最重要的规划要害项之一，异常的温升会导致汽车连接器因为温升过高，产生烧蚀。
汽车连接器的温升受如下要素影响：
1、 接触电阻：用于导电连接，两接触载体之间的电阻，如针孔对插接触电阻、针孔尾部与导线压接电阻、螺纹连接铜牌与铜牌之间的接触电阻
2、物质环境加热：当汽车连接器长时间处于一个高温环境，因为汽车连接器所用的材料都是工程塑料、金属、橡胶等，尤其工程塑料要求最高作业温度140℃，但当产品运用的环境温度过高，汽车连接器因为本身接触内阻发热在抵达热平衡时，加上地点的环境温度高于了材料容许运用最高作业温度。此刻，若汽车连接器长时间处于一个该环境，汽车连接器内部针孔件发热导致内部温度排不出来话，内部温度会持续升高，汽车连接器就会产生很大的热量，导致汽车连接器出现烧蚀引起车辆焚烧，这是非常严峻的问题。橡胶材料和金属材料均有最高作业温度束缚，规划时均需求考虑。
3、板端的连接：规划的时分要用螺栓的情况下，或许要用预防措施，避免供货的时分松脱；一同在螺栓连接时，必定要根据操作规范进行扭力检测。导电部件螺钉连接情况下，首要的失效办法之一就是未按照力矩要求进行拧紧力矩管控，导致连接部位温升异常，烧蚀。
4、降额曲线：现在我们来谈论下降额曲线，在我的了解中，降额曲线图就好比你去选择一个产品，这个产品要用在特定的环境中运用，这时选择产品的时分就要根据这个产品的一个特色值来承认你选择哪个区间范围内的产品。高压汽车连接器的降额曲线图就是给客户供应一份菜单，客户根据这个菜单对应自己的口味选择自己合适的菜品。
降额曲线就是不同电流在不同的作业环境温度下对应出的不同值，这些值经过描点法得到的一个曲线图，有了这个降额曲线图就能愈加直观的看到这个汽车连接器运用条件。
下图就是关于温升和降额曲线的图示
温升曲线图
降额曲线图
1.2.2高压互锁(HVIL)
针对整个的高压互连系统来讲，为了保证高压系统上下电时的安全，在连接规划时，引入了高压互锁概念。简略描绘为，汽车连接器在插合导通时，高压回路先接触导通，后高压互锁信号回路再导通；分断时，先高压互锁信号分断，后高压回路断开。大多数汽车连接器厂家会把高压互锁规划放在汽车连接器内部，也有一部分厂家会把高压互锁经过辅佐结构规划放在对插腔体的外部。保证高压互锁回路的安稳性，非常重要。假定说高压互锁不连续，或许带来的影响会很恶劣，比如车正在跋涉过程中，遽然高压互锁回路信号异常，导致整车遽然掉电，不能正常作业，这样会构成交通事故。
1.2.3 锁紧结构
了解实在的二次锁不是有一个二次的保护作用，是更要有用地对其保护，这个实在的含义就是在一次锁止后，假定一次锁失效了或许没有操作核实到位，二次锁就是保证一次锁锁好今后，对榜初度锁进行保护，这是一个很重要的作用。二次锁紧结构结合一次锁里边最常用的就是力臂组织，因为一次锁紧跟插拔力有关，所以按照力学规划理念需求一种类似于力臂组织的办法，这样才华抵达既省力，也可以很轻松地把汽车连接器插到位。关于力臂的要求，USCAR里边讲到了许多的力臂的人机工程的可操作性。USCAR里边也规则了相关一次锁和二次锁在对插和不对插情况下的力的要求。其实我们大
家都会认为USCAR是汽车连接器的规范，但我认为USCAR规范不仅仅是作为一个技术性规范，而且还教训了规划者在规划过程中把结构做可靠，怎样在结构及功用可靠的前提下，也可以供应客户更好的产品体会感。下图2是比较常见的锁紧结构产品图。
图2
1.2.4 防护等级
汽车连接器的防护首要分在三个组织：
第一个是板端密封：板端就是汽车连接器插座端选用四个螺钉选用机械连接办法设备，这种是比较常用的结构，也有一些比较特别的结构（图3）；
图3
第二个是头座对插密封：头座对插就是公端包括母端或许是母端包括公端中心选用橡胶件进行径向和轴向之间的防护（图4）；
图4
第三个是线端密封，线端汽车连接器跟电缆之间的防护密封（图5）。
图5
关于电动汽车高压汽车连接器跟着商场的翻开，主机厂对产品防护的功用要求也在不断地跋涉。作业翻开初期，IPI67的防护要求现已可以满足绝大部分客户。但是后期跟着商场上出现的汽车连接器产品防护失效，导致产品出现漏水，绝缘缺点、甚至烧蚀的案例也越来越来越多。
防护要求逐步的跋涉成为电动车翻开趋势，现在IP67的要求不能满足正常的运用要求，当然这也不是必定的，还要看汽车连接器在车上组织的方位。根据高压回路在整车组织来讲，都会悬挂在汽车底盘下面，高压不得进舱内这是一个准则，所以说大多数高压汽车连接器都是会在底盘挨近地上，或许挨近轮毂的方位，当一些气候恶劣的时分，比如说严格的气候很大的暴雨或许说一些严寒的气候，你的轮胎带起来的水其实会冲击这些汽车连接器，假定我们了解查验的话，国内规范没有IP6K9K一说，你会发现假定IP67的话，高压水枪的冲击的压力，其实没有6k9k大。当汽车高速行使的时分，遽然涉水时，瞬时涌向汽车连接器的水压会很大，所以说IP67有的时分是很难满足实践的运用要求。针对这一点的话，现在国内规范QC/T1067,国外规范USCAR将汽车连接器密封分为两个等级S1和S2。S2等级的话，清楚规则适用的场合是底盘的方位较低，引荐的就是6K和9K，所以未来连接防护的话必定是6K和9K。假定汽车连接器并不是组织在上述方位，IP67的规划其实仍是可以满足整车运用要求。
1.2.5 电磁屏蔽
电动汽车有许多的电子器件，电流会产生磁场，整车零部件要有抗搅扰的才华。尤其是电动汽车现在作为一个载体，无人驾驶会在这个基础上更多地开发，所以这个技术问题非常重要。关于高压系统而言，屏蔽汽车连接器、电缆是非常重要的，但是我们更多的是要优先考虑系统级的组织，这是一个前提条件，假定你的OBC，你组织的方位，包括系统中的DCDC，是不是本身或许会有一些先天性的问题，即使汽车连接器做得再好，也会出现各种信号搅扰的问题，所以首先要考虑系统型的，其次考虑零部件级的。关于汽车连接器屏蔽效能，一般会选用二个办法。第一种办法，我们在一些塑料汽车连接器上，里边会有金属屏蔽罩，电缆屏蔽层会跟金属壳的屏蔽层相连，构成一个有用的360°的屏蔽层。第二种办法，大多数的高压小电流的连接，都不会有二次的连接，会选用跟电缆的屏蔽层相接，这种办法也是现有厂家常用的办法，包括国内一些比较闻名的主机厂也在考虑这种办法，我们叫spring contact（英文），其实就是一个弹簧的连接。这种结构的优点也是许多的，因为规范、空间会更小，它的接
触点也会更多；此结构的制造商许多，首要代表的公司像瑞士的宝马弹簧、美国的巴塞尔等，他们在这块有许多实践老到运用案例。大多数情况下，导线和屏蔽层的连接，我们会用金属内、外环的办法，进行压接，将屏蔽层置于两个金属环之间，经过冷压变形使屏蔽层和金属环进行严密固定。别的，我们还有一种屏蔽办法，它经过一种类似于表带簧的结构，用以替代弹簧连接，该结构常在军用产品上运用，技术老到；我们做过相关查验，均能满足规划要求。该结构运用在新动力电动车的屏蔽，既可以满足功用要求，一同又是冲制件，合适批量生产，性价比高。
1.2.汽车6连接器材料
汽车连接器绝缘件材料一般选用PA汽车、PBT、ABS、PC等。接触件材料一般选用黄铜、磷青铜、铍铜等，但现在国外用的比较多的材料是铜镍硅材料。汽车连接器壳体材料一般分为塑料和金属两种材料。
关于怎样选择塑料材料或许金属材料，一般有如下几个参考点：
1.轻量化
因为对整车轻量化的需求，尤其是乘用车厂商会在满足产品功用的前提下，尽量去选择塑料汽车连接器，以抵达控制整车分量。
2.产品的运用环境
因为金属材料的机械强度比塑料好。所以在一些运用环境比较恶劣的环境下，金属汽车连接器会更合适。例如像特种车辆、渣土车，以及整车在组织时，未做防护的电气连接部位。此刻，金属材料比较塑料材料的汽车连接器在受环境影响及机械强度方面略胜一筹。
3.屏蔽完毕办法
针对屏蔽汽车连接器，因为金属汽车连接器本身的外壳就是用于导通屏蔽，构成屏蔽保护的载体。一般情况下，金属汽车连接器较塑料汽车连接器更容易完毕更为优异的屏蔽效能，外形结构更为紧凑。
1.2.7 汽车连接器选型
1.2.7.1汽车连接器选用流程（见下图）
1.2.7.2汽车连接器常用技术参数解读
（1）运用方位：望文生义，即为汽车连接器在整车不同高压电器上的运用方位，选择汽车连接器。
（2）额定电压：电气设备（包括用电、供电设备）可长时间安稳作业的最大电压。
额定电压大小与爬电间隔&电气空地成正比。
换句话说，额定电压要求越高，汽车连接器越大，或许越长。爬电间隔&电气空地规划规范依GBT 16935.1(IEC 60汽车4-1)，
（3）额定电流：电气设备的额定电流是指在基准环境温度下，在额定电压作业条件下，发热不超越长时间发热容许温度时所容许长时间经过的最大电流。
对电动汽车而言，P=UI,额定电流是根据电气设备的功率P，输出电压U选择。
峰值电流：电动汽车在急加速，爬坡，超载的瞬间产生的最大电流值。
载流截面积与汽车连接器额定电流成正比，换句话说，插针/孔/导线截面越大，它所能经过的电流也越大，汽车连接器越大。
（4） HVIL（高压互锁）
（4.1）规划HVIL功用意图
招认整个高压系统的完整性，当高压系统回路断开或许完整性遭到损坏的时分，激起整车的安全措施发动。
（4.2）HVIL功用的完毕
a.需求整个系统构成，系统开发时就要规划进去；
b.首要经过汽车连接器来完毕；
c.HVIL电路是低压电，相关于功率电路，是独立的。
（4.3）汽车连接器HVIL功用完毕原理
功率和信号端子应满足：
——连接时，功率端子先接通，信号端子后接通。
——断开时，信号端子先断开，功率端子后断开。
特别说明：功率端子的接通，标明杰出的接触，虚接触是不行承受
（5） 屏蔽
交变电场屏蔽:为下降交变电场对活络电路的耦合搅扰电压，可以在搅扰源和活络电路之间设置导电性好的金属屏蔽体，并将金属屏蔽体接地。
屏蔽与非屏蔽汽车连接器首要差异即为是否设置有导电杰出的金属屏蔽体。
（6） 防护等级
IP防护等级是由两个数字所组成，第一个符号数字标明电器防尘、避免外物侵入的等级，第二个符号数字标明电器防湿气、防水侵入的密闭程度，数字越大标明其防护等级越高。
（7）出线办法
首要指电汽车连接器插头尾部电缆出线角度与插座设备面法向方向之间的角度，依此区别，常见的有90°(弯式)及180°(直式)出线电汽车连接器。
（8） 插座设备办法
为满足主机厂规划人员对汽车连接器不同组织办法的需求，电汽车连接器插座设备办法细分为以下四种：
1.6.2.3选项注意事项
（1）电压选型需匹配：整车经过负载核算的额定电压应小于等于汽车连接器额定电压，若整车作业电压超出汽车连接器额定电压长时间作业，电汽车连接器有爬电烧蚀风险。
（2）电流选型需匹配：整车经过负载核算的额定电流应小于等于汽车连接器额定电流，若整车作业电流超出汽车连接器额定电流长时间作业，电汽车连接器有过载烧蚀风险。
（3）电缆选型需匹配：整车电缆选型匹配分为电缆载流匹配和电缆与汽车连接器密封匹配，关于电缆载流，各主机厂有专门的电气工程师进行匹配规划，在此不作解说。
密封匹配：汽车连接器与电缆密封依托橡胶密封件弹性紧缩供应二者间接触压力，然后完毕可靠的防护功用，如IP67；根据核算，完毕特定的接触压力依托密封件特定的紧缩量完毕，依此推出，若需可靠防护，汽车连接器的密封防护在规划之初就对电缆有特定的规范要求；
相等规范的载流截面，电缆可有不同的外径规范，如屏蔽电缆与非屏蔽电缆，国标电缆与LV216规范电缆，具体匹配何种电缆，汽车连接器选型规范书均有清楚表述，故汽车连接器选型时需特别注意适配电缆规范要求，以防构成汽车连接器密封失效。
（4）整车需柔性布线：关于整车布线，现各主机厂均有曲折半径及松懈度要求；根据汽车连接器在整车
运用案例，主张线束装配完毕后，汽车连接器端子本身不受应力，只有当线束全体因汽车作业遭到振动、冲击与车身产生相对位移时，经过线束柔性抵达应变消除意图，即使有少量应变传递到汽车连接器端子，所产生应力也不超越端子在汽车连接器中规划固持力 。
2 高压汽车连接器翻开趋势
2.1 政策导向作用
国家对新动力电动汽车产业政策的拟定要根据中国国情来选择。在翻开绿色交通系统方面，国家方案提出，加速车船结构晋级，推行运用新动力汽车，2020年新动力汽车产销量抵达200万辆左右。加速推动城市建成区新增和更新的公交、环卫、邮政、租借、通勤、轻型物料配送车辆运用新动力或清洁动力汽车，要害区域运用比例抵达80%；要害区域港口、机场、铁路货场等新增或替换作业车辆首要运用新动力或清洁动力汽车。2020年底前，在物流园、产业园、工业园、大型单列市建成区公交车全部替换为新动力汽车。在物流园、产业园、工业园、大型商业购物中心、农贸批发商场等物流集散地制作集中式充电桩和快速充电桩。根据国家的政策导向，整车厂也根据相关政策调整内部办法，这就选择了汽车连接器的翻开方向。
2.2途径化及定制化
电动汽车这种类型也多，比如说乘用车、物流车，包括定制汽车连接器，要求会不所不同，或许说会提出一些特别特别的要求，所以包括还有无人驾驶，物联网车、新动力等等，我们汽车连接器厂家要考虑一下，这种电动汽车细分作业需求的定制化（整车端和电池端），我觉得或许会是一
个选择不错的尝试，我们现在现已在迈向第一步。因为全体来看，这些类型的车都会在不同的场合运用，其实都是一个细分领域，虽然量没有那么大，但是那个商场就是归于我们的，我们在这个商场就是做到顶尖，这也是一个不错的选择。第二个就是途径化，未来电池和整车都会趋于途径化，怎样跟客户坚持深化的技术交流，构成两头途径化的产品很重要，国内主机厂比较多，我们途径现在也不同，比如电池整包厂特别多，每家自己的模组方案、电池箱成组方案都不相同，作为汽车连接器厂家需求思考怎样样做合适途径化的运用。
2.3小型化及轻量化
在汽车工业日渐寻求节能与环保的布景下，汽车轻量化及小型化已成为技术潮流，也是汽车厂商技术竞赛的要害，经过控制整车分量，可以有用的下降油耗，减小尾气排放，跋涉燃油能效。在汽车工业这样的大环境下，也带动新动力汽车连接器有必要走小型化及轻量化。
汽车小型化及轻量化的一系列重要处理方案，包括引入更小规范的高功用铜合金导线做为信号传输线，一同引入向微型化翻开的端子及接触件系统，以及该微型化产生的压接不安稳的优化及可靠验证办法；选用高功用端子来下降小功率传输导线规范的原理，以及选用铝导线替代传输较大功率的大线径铜导线。
3 定论
经过剖析新动力汽车连接器的首要技术参数及选用准则，跟着我们不断地去搜集各式各样的数据反应，在国外的话，甚至汽车连接器的厂家设置了许多整车的数据回来，他们会构成一个联盟，他们会根据数据不断的改进，抵达一个最优的产品。
一同，跟着国内汽车连接器厂商，在实践运用过程中得到的主机厂和用户的实践反应。连机器厂商们也在不停地去仿照实在用户运用环境下，汽车连接器是否安稳;包括我们新材料的研制和技术壁垒的侵占，本钱是否可以商业化。在不久的将来，这些都不会是问题，都会被克服掉。
