高壓連接器的大致設(shè)計(jì)思路

伴隨新能源近幾年的熱度持續(xù)上漲，以及政策的不斷加持。汽車行業(yè)正不斷加大對(duì)于新能源汽車的研發(fā)。作為主機(jī)廠下游的零部件配套供應(yīng)商也在不斷提升自身產(chǎn)品的性能以及要求。

高壓連接器作為新能源汽車的重要元器件。我們需要對(duì)它有一個(gè)基本的了解，才能更好地匹配客戶的需求。

下面我們就先簡(jiǎn)單了解下高壓連接器。

高壓連接器需要滿足三大性能：機(jī)械性能，密封性能，電氣性能。為了滿足以上三點(diǎn)，各部件之間的配合尤為重要。每一個(gè)零件都承載著不同的功能。

以最常見(jiàn)的高壓連接器類型舉例，高壓連接器的零件大致包括以下：Female Connector母端連接器、Male connector公端連接器。Male connector包含兩大類，Inline版本和Header版本。

再拆分到最下級(jí)子零件-Terminal端子：承載功率，通常固定在塑殼中，主要分為母端端子，公端端子，Busbar等。（見(jiàn)下圖）

FemaleTerminal MaleTerminal

Busbar

Inner Housing塑殼：作為端子的載體，固定端子，分為母端塑殼，公端塑殼。

InnerHousing

Interface seal 面密封圈：重要密封件，起到公端與設(shè)備端之間的密封。

Faceseal

CPA連接器固定裝置：公母連接器互配后的鎖止機(jī)構(gòu)。

CPA

TPA端子固定二次鎖：固定端子的二次鎖機(jī)構(gòu)。

TPA

PLR端子固定機(jī)構(gòu)：用于確保端子保持在固定位置的機(jī)構(gòu)。

PLR

Cable seal線密封圈：用于確保導(dǎo)線密封的機(jī)構(gòu)。

Cableseal

Housing seal殼體密封圈：保證公母連接器之間的密封性能。

Housingseal

Shielding屏蔽罩：用于屏蔽高壓連接器的電磁干擾，保證EMC性能。

Shielding

Inner ferrule內(nèi)法蘭，Outer ferrule外法蘭：與屏蔽殼，導(dǎo)線壓接。起到支撐固定作用。

Ferrule

Lever機(jī)械輔助結(jié)構(gòu)：用于減小公母之間的對(duì)配力，輔助對(duì)配的作用。

Lever

Cover Housing外殼：保護(hù)殼，用于承載基本的連接器零件。

Coverhousing

End cap保護(hù)蓋：保護(hù)連接器內(nèi)部密封圈，端子等零件。

EndCap

現(xiàn)在高壓連接器的基本輪廓我們已經(jīng)有了大概的了解。

那么我們?cè)撊绾稳プ龊靡粋€(gè)連接器呢？

下面我們?cè)賮?lái)了解下高壓連接器的大致設(shè)計(jì)思路。

首先需要確定連接器4大等級(jí)要求。

1) 溫度等級(jí)：連接器的溫度等級(jí)直接影響連接器所能承受的溫度，在設(shè)計(jì)中尤為關(guān)鍵。直接影響連接器的材料以及密封塑殼設(shè)計(jì)。

2) 密封等級(jí)：連接器的密封等級(jí)直接影響密封圈的外形以及材料

3）振動(dòng)等級(jí)：連接器的振動(dòng)等級(jí)主要影響各部件間間隙的設(shè)計(jì)以及考驗(yàn)連接器在振動(dòng)過(guò)程中的電性能

4）插拔循環(huán)等級(jí)：主要考驗(yàn)連接器的端子設(shè)計(jì)，鍍層材料等尤為關(guān)鍵。部分鎖扣的設(shè)計(jì)同樣需要保證足夠的強(qiáng)度以適應(yīng)不同的插拔次數(shù)要求

其次需要明確測(cè)試條件，不同連接器的設(shè)計(jì)要求對(duì)應(yīng)我們連接器所要滿足的不同測(cè)試項(xiàng)。 例如Uscar測(cè)試規(guī)范：

再根據(jù)不同零件的特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)選擇不同材料，例如塑料的PBT與PA66的選擇,硅膠件的硬度選擇，金屬件不同材料的導(dǎo)電性比較。 最后，由電流大小選擇合適的端子導(dǎo)線，從端子到內(nèi)塑殼逐步向外延伸進(jìn)行設(shè)計(jì)定型，在設(shè)計(jì)中根據(jù)不同的等級(jí)和測(cè)試要求對(duì)各零件進(jìn)行細(xì)化設(shè)計(jì)。 例如，根據(jù)不同的密封等級(jí)要求對(duì)密封干涉量進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)溫度等級(jí)要求，對(duì)連接器密封壁厚進(jìn)行優(yōu)化。對(duì)EMC測(cè)試的不同要求，對(duì)屏蔽進(jìn)行改進(jìn)等等。當(dāng)我們對(duì)連接器初步設(shè)計(jì)完成后，再輔以仿真軟件（密封圈壓縮量仿真，機(jī)械力仿真，熱老化仿真等等）和快速打印對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行模擬校核，從而達(dá)到預(yù)期的連接器性能要求。理論知識(shí)，設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和工具的熟練運(yùn)用，以上三點(diǎn)相結(jié)合才能讓我們?cè)谠O(shè)計(jì)中少走彎路，大大縮短連接器開(kāi)發(fā)周期的同時(shí)，也縮短了客戶的整車開(kāi)發(fā)周期。

審核編輯 ：李倩