고전압 커넥터 개요
고전압 커넥터라고도 알려진 고전압 커넥터는 자동차 커넥터 유형입니다.일반적으로 작동 전압이 60V 이상인 커넥터를 말하며 주로 큰 전류 전송을 담당합니다.
고전압 커넥터는 주로 전기 자동차의 고전압 및 고전류 회로에 사용됩니다.이들은 전선을 사용하여 다양한 전기 회로를 통해 배터리 팩의 에너지를 배터리 팩, 모터 컨트롤러 및 DCDC 컨버터와 같은 차량 시스템의 다양한 구성 요소로 전달합니다.변환기 및 충전기와 같은 고전압 부품.
현재 고전압 커넥터에는 LV 표준 플러그인, USCAR 표준 플러그인, 일본 표준 플러그인의 세 가지 주요 표준 시스템이 있습니다.이 세 가지 플러그인 중 LV는 현재 국내 시장에서 가장 큰 유통량을 보유하고 있으며 가장 완벽한 프로세스 표준을 갖추고 있습니다.
고전압 커넥터 조립 공정도
고전압 커넥터의 기본 구조
고전압 커넥터는 주로 접촉기, 절연체, 플라스틱 쉘 및 액세서리의 네 가지 기본 구조로 구성됩니다.
(1) 접점: 전기적 연결을 완성하는 핵심 부품, 즉 암수 단자, 리드 등.
(2) 절연체: 접점을 지지하고 접점, 즉 내부 플라스틱 쉘 사이의 절연을 보장합니다.
(3) 플라스틱 쉘: 커넥터의 쉘은 커넥터의 정렬을 보장하고 전체 커넥터, 즉 외부 플라스틱 쉘을 보호합니다.
(4) 부속품: 구조용 부속품 및 설치 부속품, 즉 위치 결정 핀, 가이드 핀, 연결 링, 밀봉 링, 회전 레버, 잠금 구조 등을 포함합니다.
고전압 커넥터 분해도
고전압 커넥터 분류
고전압 커넥터는 다양한 방법으로 구별할 수 있습니다.커넥터에 차폐 기능이 있는지 여부, 커넥터 핀 수 등을 모두 사용하여 커넥터 분류를 정의할 수 있습니다.
1.쉴드가 있는지 없는지
고전압 커넥터는 차폐 기능 유무에 따라 비차폐 커넥터와 차폐 커넥터로 구분됩니다.
비차폐 커넥터는 구조가 비교적 단순하고 차폐 기능이 없으며 비용이 상대적으로 저렴합니다.충전회로 등 금속 케이스로 덮인 전기기기, 배터리 팩 내부, 제어 내부 등 차폐가 필요하지 않은 장소에 사용됩니다.
차폐층이 없고 고전압 인터록 설계가 없는 커넥터의 예
차폐 커넥터는 복잡한 구조, 차폐 요구 사항 및 상대적으로 높은 비용을 가지고 있습니다.전기제품의 외부가 고전압 배선 하니스와 연결되는 곳 등 차폐 기능이 필요한 장소에 적합합니다.
실드 및 HVIL 설계가 적용된 커넥터 예
2. 플러그 수
고전압 커넥터는 연결 포트(PIN) 수에 따라 구분됩니다.현재 가장 일반적으로 사용되는 것은 1P 커넥터, 2P 커넥터 및 3P 커넥터입니다.
1P 커넥터는 구조가 비교적 간단하고 가격이 저렴합니다.고전압 시스템의 차폐 및 방수 요구 사항을 충족하지만 조립 공정이 약간 복잡하고 재작업 작업성이 좋지 않습니다.일반적으로 배터리 팩 및 모터에 사용됩니다.
2P 및 3P 커넥터는 구조가 복잡하고 비용이 상대적으로 높습니다.고전압 시스템의 차폐 및 방수 요구 사항을 충족하고 유지 관리성이 우수합니다.일반적으로 고전압 배터리 팩, 컨트롤러 단자, 충전기 DC 출력 단자 등 DC 입력 및 출력에 사용됩니다.
1P/2P/3P 고전압 커넥터 예
고전압 커넥터에 대한 일반 요구 사항
고전압 커넥터는 SAE J1742에 지정된 요구 사항을 준수해야 하며 다음과 같은 기술 요구 사항을 갖습니다.
SAE J1742에 명시된 기술 요구 사항
고전압 커넥터의 설계 요소
고전압 시스템의 고전압 커넥터에 대한 요구 사항에는 고전압 및 고전류 성능이 포함되지만 이에 국한되지는 않습니다.다양한 작업 조건(예: 고온, 진동, 충돌 충격, 방진 및 방수 등)에서 더 높은 수준의 보호를 달성할 수 있어야 하는 필요성설치성이 있어야 합니다.좋은 전자기 차폐 성능을 가지고 있습니다.비용은 가능한 한 낮아야 하며 내구성이 있어야 합니다.
고전압 커넥터가 가져야 하는 위의 특성 및 요구 사항에 따라 고전압 커넥터 설계 초기에 다음 설계 요소를 고려해야 하며 목표 설계 및 테스트 검증이 수행됩니다.
고전압 커넥터의 설계 요소 비교 목록, 해당 성능 및 검증 테스트
고전압 커넥터의 고장 분석 및 대응 조치
커넥터 설계의 신뢰성을 향상시키기 위해서는 먼저 고장 모드를 분석하여 해당 예방 설계 작업을 수행할 수 있어야 합니다.
커넥터에는 일반적으로 접촉 불량, 절연 불량, 고정 불량이라는 세 가지 주요 고장 모드가 있습니다.
(1) 접촉 불량의 경우 정적 접촉 저항, 동적 접촉 저항, 단일 구멍 분리력, 연결 지점 및 구성 요소의 진동 저항과 같은 지표를 사용하여 판단할 수 있습니다.
(2) 절연 불량의 경우 절연체의 절연 저항, 절연체의 시간 열화 속도, 절연체의 크기 표시, 접점 및 기타 부품을 감지하여 판단할 수 있습니다.
(3) 고정형 및 분리형의 신뢰성을 위해 조립 공차, 내구성 모멘트, 연결 핀 유지력, 연결 핀 삽입력, 환경 스트레스 조건에서의 유지력 및 단자와 커넥터의 기타 지표를 테스트하여 판단할 수 있습니다.
커넥터의 주요 고장 모드 및 고장 형태를 분석한 후 커넥터 설계의 신뢰성을 향상시키기 위해 다음 조치를 취할 수 있습니다.
(1) 적절한 커넥터를 선택합니다.
커넥터의 선택은 연결된 회로의 유형과 수를 고려해야 할 뿐만 아니라 장비 구성을 용이하게 해야 합니다.예를 들어 원형 커넥터는 직사각형 커넥터에 비해 기후 및 기계적 요인의 영향을 덜 받고 기계적 마모도 적으며 전선 끝단에 안정적으로 연결되므로 가능한 한 원형 커넥터를 선택해야 합니다.
(2) 커넥터의 접점 수가 많을수록 시스템의 신뢰성이 낮아집니다.따라서 공간과 무게가 허용된다면 접점 수가 적은 커넥터를 선택하십시오.
(3) 커넥터를 선택할 때는 장비의 작동 조건을 고려해야 합니다.
이는 커넥터의 총 부하 전류와 최대 작동 전류가 주변 환경의 최고 온도 조건에서 작동할 때 허용되는 열에 따라 결정되는 경우가 많기 때문입니다.커넥터의 작동 온도를 낮추려면 커넥터의 방열 조건을 충분히 고려해야 합니다.예를 들어 커넥터 중앙에서 더 멀리 있는 접점을 사용하여 전원 공급 장치를 연결할 수 있으며 이는 열 방출에 더 도움이 됩니다.
(4) 방수 및 부식 방지.
커넥터가 부식성 가스 및 액체가 있는 환경에서 작동하는 경우 부식을 방지하기 위해 설치 시 측면에서 수평으로 설치할 수 있는지 주의해야 합니다.수직 설치가 필요한 조건에서는 리드를 따라 액체가 커넥터로 흘러 들어가는 것을 방지해야 합니다.일반적으로 방수 커넥터를 사용하십시오.
고전압 커넥터 접점 설계의 요점
접점접속기술은 단자와 전선간의 접촉접속, 단자간의 접촉접속 등 접촉면적과 접촉력을 주로 연구한다.
접점의 신뢰성은 시스템 신뢰성을 결정하는 중요한 요소이며 전체 고전압 와이어링 하니스 어셈블리의 중요한 부분이기도 합니다..일부 단자, 전선 및 커넥터의 가혹한 작업 환경으로 인해 단자와 전선 사이의 연결, 단자와 단자 사이의 연결은 부식, 노화, 진동으로 인한 풀림 등 다양한 고장이 발생하기 쉽습니다.
접점의 파손, 느슨함, 탈락, 불량으로 인한 전기배선 하니스의 고장은 전체 전기계통 고장의 50% 이상을 차지하므로 신뢰성 설계에 있어서 접점의 신뢰성 설계에 세심한 주의를 기울여야 한다. 차량의 고전압 전기 시스템.
1. 단자와 전선의 접점연결
단자와 전선 사이의 연결은 압착 공정이나 초음파 용접 공정을 통해 둘 사이를 연결하는 것을 의미합니다.현재 압착 공정과 초음파 용접 공정은 고전압 와이어 하니스에 일반적으로 사용되며 각각 고유한 장점과 단점이 있습니다.
(1) 압착 공정
압착 공정의 원리는 외부 힘을 사용하여 도체 와이어를 단자 압착 부분에 물리적으로 간단히 압착하는 것입니다.단자 압착의 높이, 폭, 단면 상태 및 당기는 힘은 압착 품질을 결정하는 단자 압착 품질의 핵심 내용입니다.
그러나 미세하게 가공된 고체 표면의 미세 구조는 항상 거칠고 고르지 않다는 점에 유의해야 합니다.단자와 전선을 압착한 후 접촉면 전체가 접촉되는 것이 아니라 접촉면에 흩어져 있는 일부 점들이 접촉하는 것입니다., 실제 접촉 표면은 이론적인 접촉 표면보다 작아야 하며 이는 압착 공정의 접촉 저항이 높은 이유이기도 합니다.
기계적 압착은 압력, 압착 높이 등과 같은 압착 공정에 의해 크게 영향을 받습니다. 압착 높이, 프로파일 분석/금속 조직 분석 등의 수단을 통해 생산 관리가 수행되어야 합니다.따라서 압착 공정의 압착 일관성은 평균이고 공구 마모는 충격이 크고 신뢰성은 평균입니다.
기계적 압착의 압착 공정은 성숙되었으며 광범위한 실제 적용 범위를 가지고 있습니다.그것은 전통적인 과정입니다.거의 모든 대규모 공급업체는 이 프로세스를 사용하는 와이어 하니스 제품을 보유하고 있습니다.
압착 공정을 사용한 단자 및 전선 접촉 프로파일
(2) 초음파 용접 공정
초음파 용접은 고주파 진동파를 사용하여 용접할 두 물체의 표면에 전달합니다.압력을 가하면 두 물체의 표면이 서로 마찰하여 분자층 사이에 융합이 형성됩니다.
초음파 용접은 초음파 발생기를 사용하여 50/60Hz 전류를 15, 20, 30 또는 40KHz 전기 에너지로 변환합니다.변환된 고주파 전기에너지는 변환기를 통해 다시 동일한 주파수의 기계적 운동으로 변환되며, 그 기계적 운동은 진폭을 변경할 수 있는 일련의 혼 장치를 통해 용접 헤드로 전달됩니다.용접 헤드는 수신된 진동 에너지를 용접할 작업물의 접합부에 전달합니다.이 영역에서는 진동 에너지가 마찰을 통해 열에너지로 변환되어 금속을 녹입니다.
성능면에서 초음파 용접 공정은 접촉 저항이 작고 과전류 가열이 장시간 동안 낮습니다.안전성 측면에서 신뢰할 수 있으며 장기간의 진동에도 풀리거나 떨어지기 쉽지 않습니다.그것은 다른 재료 사이의 용접에 사용될 수 있습니다.표면 산화나 코팅에 의해 영향을 받습니다. 다음;압착 공정의 관련 파형을 모니터링하여 용접 품질을 판단할 수 있습니다.
초음파 용접 공정의 장비 비용이 상대적으로 높고 용접할 금속 부품이 너무 두꺼울 수는 없지만(일반적으로 5mm 이하) 초음파 용접은 기계 공정이므로 전체 용접 공정 중에 전류가 흐르지 않으므로 용접이 필요하지 않습니다. 열전도 및 저항성 문제는 고전압 와이어 하니스 용접의 미래 추세입니다.
초음파 용접이 있는 단자 및 도체와 그 접촉 단면적
압착 공정이나 초음파 용접 공정에 관계없이 단자를 와이어에 연결한 후 당기는 힘은 표준 요구 사항을 충족해야 합니다.와이어를 커넥터에 연결한 후 당기는 힘은 최소 당기는 힘보다 작아서는 안 됩니다.
게시 시간: 2023년 12월 6일