新能源連接器的案例
【汽車知識】新能源汽車高壓連接器技術、設計及趨勢
近年來，由于受到全球經(jīng)濟波動的影響，北美、歐洲和日本連接器市場增長緩慢，而以中國為代表的新興市場呈現(xiàn)持續(xù)增長勢頭，成為推動全球連接器市場增長的主要動力。為此，全球知名連接器企業(yè)紛紛把生產(chǎn)基地轉移到國內(nèi)，包括TE Connectivity、Molex、Delphi等持續(xù)在國內(nèi)投資建廠，中國已經(jīng)成為全球最大的連接器生產(chǎn)基地，尤其在政府的政策推動激勵下，我國新能源汽車行業(yè)穩(wěn)健發(fā)展帶動了汽車連接器的持續(xù)發(fā)展。我國連接器經(jīng)過了多年的技術積累，無論在設計能力還是自動化生產(chǎn)能力上已經(jīng)滿足了新能源汽車高壓連接器所要求的技術水平。在下游廠商國產(chǎn)化和技術能力足夠滿足的前提下，國內(nèi)廠商已經(jīng)占領了新能源汽車高壓連接器的至高點，比如四川永貴、中航光電、巴斯巴等知名企業(yè)。希望在這個新的領域?qū)崿F(xiàn)彎道超車，有機會打破外商在傳統(tǒng)汽車連接器的壟斷地位。
1 高壓連接器技術分析
1.1 高壓連接器在整車系統(tǒng)中的應用
新能源汽車用連接器是連接器大類中的一種，是近幾年隨著國家新能源汽車的發(fā)展，逐漸從傳統(tǒng)高壓大電流和傳統(tǒng)低壓汽車連接器中分離出來的一類連接器。相較于傳統(tǒng)高壓大電流連接器，新能源汽車用連接器的使用工況更復雜多變，對連接器的可靠性要求更高；相較于傳統(tǒng)低壓汽車連接器，由于電壓等級的提高（目前主流系統(tǒng)的電壓均高于300V DC），增加了人體受到電擊傷害的風險，對連接器的安全性要求更高；所以對產(chǎn)品的絕緣、防護要求等比傳統(tǒng)低壓插件均有所提高。
新能源汽車用連接器的作用主要是保證整車高壓互聯(lián)系統(tǒng)，即在內(nèi)部電路被阻斷或孤立不通處架起橋梁從而使電流流通。新能源車用連接器的組成一般可分為：外殼、密封件等輔助結構，絕緣件，導電接觸對三部分組成。
展開 新能源領域連接器及塑膠件模流分析避坑指南
這幾年隨著新能源汽車、電池、儲能、充電樁等領域的快速發(fā)展,一大批用于強電、弱電連接領域的新型塑膠零件開始逐漸增多；區(qū)別于傳統(tǒng)的純塑膠件、一般此類結構件是塑膠包裹銅板、銅片、襯套等，從結構上也不符合傳統(tǒng)塑膠領域的設計規(guī)范，具有壁厚不均勻、局部薄壁、局部厚壁、結構復雜的特點；產(chǎn)品一般使用的塑膠材料為含玻纖（>20%）的PBT\PPB\PA6\PA66等；此類零件給模具設計、CAE模流仿真分析、翹曲變形處理、全尺寸合規(guī)、現(xiàn)場科學試模等領域帶來了全新的挑戰(zhàn)。
新能源領域電連接器冷熱沖擊CAE仿真分析初探
隨著新能源汽車的崛起，電連接、馬達等核心部件的連接器也在迅猛發(fā)展，2025年市場規(guī)模預計達數(shù)百億元，同比增長率超20%；區(qū)別于傳統(tǒng)的3C行業(yè)連接器，新能源領域的連接器一般都是含銅排或者鋁排的塑膠零部件，塑膠材料以PA6/PA66/ PBT/PPA/PPS為主，一般含30%左右的玻纖材料，由于工作環(huán)境比較惡劣，隨著應用經(jīng)驗的積累，現(xiàn)在此類零部件開發(fā)過程的大都要進行冷熱沖擊試驗，從-40°到150°不等，循環(huán)次數(shù)50+，一般在200次左右，這對產(chǎn)品的設計、材料的選型、塑膠注塑工藝等的開發(fā)提出了更高的要求。
因為塑膠材料和銅/鋁的熱膨脹系數(shù)差異較大，比如PA6兩者的差異最大能到10倍左右，PPS略好在1.5-3倍，如果基體材料不添加玻璃纖維或者彈性體及增韌劑做改性，冷熱沖擊試驗的過程，塑膠有開裂風險；
如何有效的預測此類產(chǎn)品是否會在冷熱沖擊過程中有開裂風險是目前行業(yè)的一大痛點，傳統(tǒng)的開發(fā)過程，需要在樣件階段進行冷熱沖擊物理試驗，如果試驗開裂，結構變更、模具變更、材料變更等周期長，成本高，如果在開發(fā)前期，通過CAE仿真的對產(chǎn)品結構、注塑工藝、材料選型等進行仿真計算，精確的預測開裂風險，可以有效的降低產(chǎn)品后期的變更風險，節(jié)省成本并縮短開發(fā)周期。
筆者在新能源電連接器領域深耕10年+，此領域CAE仿真分析的方法和過程經(jīng)過多次迭代，基于最新的仿真分析方法，分析過程主要考慮的因素有：
a. 不同材料之間的接觸界面,
b. 注塑后塑膠收縮的殘余應力、
c. 注塑后玻纖分布、
d. 注塑后熔接線
e.
展開 新能源用塑料連接器內(nèi)部塑膠芯仿真
此仿真為分析一新能源用塑料連接器內(nèi)部塑膠芯，此膠芯內(nèi)部裝入PIN針，外部與外塑膠殼對配。
故其使用過程中有如下各項載荷情況：
1.塑膠芯內(nèi)部裝PIN針，工況一
2.塑膠芯外部裝卡爪，工況二
3.塑膠芯的內(nèi)部PIN針的保持力，工況三
4.塑膠芯的外部卡爪的保持力，工況四
塑膠芯的材料為PA66+25GF。
工況一：應力達190Mpa，超標，需改善；
工況二：應力達206Mpa，超標，需改善
發(fā)現(xiàn)原始設計不能夠滿足要求后，優(yōu)化結構，對優(yōu)化后結構重新進行分析。
內(nèi)部卡爪仿真：
工況一：應力達166Mpa，滿足要求。
工況三：應力達181Mpa時，插入力7N，保持力達770N，滿足要求。
外部卡爪仿真：
工況二：應力達161Mpa，滿足要求。
工況四：插入力45N,無外部屏蔽彈片時，應力達174Mpa時，保持力達306N，滿足要求。
故可知，優(yōu)化后的設計滿足各種要求。
展開 
新能源高壓連接器結構解析及應用
新能源汽車發(fā)展到今天，越來越多的新能源汽車走進我們的生活，無論是增程式電動汽車、混合動力汽車、燃料電池電動汽車、氫發(fā)動機汽車、純電動汽車、或其他新能源汽車等，都需要大量的連接器，與傳統(tǒng)燃料汽車不同的是電動汽車往往有較高的電壓和電流平臺，所以新能源汽車上往往有大量的高壓連接器，單純從連接器本身的角度來說，連接器有很多的分類類型：比如從形狀上分有 圓形的、矩形的等，從頻率來說也有高頻和低頻等，不同的行業(yè)也會有所不同，我們今天不展開敘述，只針對新能源汽車的高壓連接器做點分享；
我們在整車上往往可以看見各種各樣的高壓連接器，這其中根據(jù)線束連接方式不同，我們將其分為兩個類別的連接：
一種是以螺栓直接連接的固定式；
一種是插合式連接；
螺栓連接是我們在整車上經(jīng)常看見的一種連接方，這種方式的好處在于它的連接可靠性，螺栓的機械力是可以抵御汽車級的振動的影響的，其成本也相對低廉，當然它的不便之處螺栓連接是需要一定的的操作安裝空間的，對于區(qū)域越發(fā)平臺化，越來越合理的車內(nèi)空間，是無法留出過多的安裝空間的，而且從批量化作業(yè)和售后維護的角度來說也不適合，而且螺栓越多越存在人為失誤的風險，所以它也有它的一定的局限性；在早期的日美混動車型上我們經(jīng)常看見類似產(chǎn)品，當然現(xiàn)在在一些乘用車的三相電機線以及一些商用車的電池動力輸入輸出線我們依然可以看見很多類似的連接，這類連接一般都需要借助外在的盒子實現(xiàn)防護等其他功能要求，所以是否使用這種方式需要從整車的動力線設計布置的角度出發(fā)結合售后等要求；
相比之下, 插合連接器通過聯(lián)接兩個端子外殼來保證電氣連接的安全, 從而提供與該線束的連接。
展開 新能源高壓連接器結構解析及應用
新能源汽車發(fā)展到今天，越來越多的新能源汽車走進我們的生活，無論是增程式電動汽車、混合動力汽車、燃料電池電動汽車、氫發(fā)動機汽車、純電動汽車、或其他新能源汽車等，都需要大量的連接器，與傳統(tǒng)燃料汽車不同的是電動汽車往往有較高的電壓和電流平臺，所以新能源汽車上往往有大量的高壓連接器，單純從連接器本身的角度來說，連接器有很多的分類類型：比如從形狀上分有 圓形的、矩形的等，從頻率來說也有高頻和低頻等，不同的行業(yè)也會有所不同，我們今天不展開敘述，只針對新能源汽車的高壓連接器做點分享；
我們在整車上往往可以看見各種各樣的高壓連接器，這其中根據(jù)線束連接方式不同，我們將其分為兩個類別的連接：
一種是以螺栓直接連接的固定式；
一種是插合式連接；
螺栓連接是我們在整車上經(jīng)常看見的一種連接方，這種方式的好處在于它的連接可靠性，螺栓的機械力是可以抵御汽車級的振動的影響的，其成本也相對低廉，當然它的不便之處螺栓連接是需要一定的的操作安裝空間的，對于區(qū)域越發(fā)平臺化，越來越合理的車內(nèi)空間，是無法留出過多的安裝空間的，而且從批量化作業(yè)和售后維護的角度來說也不適合，而且螺栓越多越存在人為失誤的風險，所以它也有它的一定的局限性；在早期的日美混動車型上我們經(jīng)常看見類似產(chǎn)品，當然現(xiàn)在在一些乘用車的三相電機線以及一些商用車的電池動力輸入輸出線我們依然可以看見很多類似的連接，這類連接一般都需要借助外在的盒子實現(xiàn)防護等其他功能要求，所以是否使用這種方式需要從整車的動力線設計布置的角度出發(fā)結合售后等要求；
相比之下, 插合連接器通過聯(lián)接兩個端子外殼來保證電氣連接的安全, 從而提供與該線束的連接。
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新能源汽車發(fā)展到今天，越來越多的新能源汽車走進我們的生活，無論是增程式電動汽車、混合動力汽車、燃料電池電動汽車、氫發(fā)動機汽車、純電動汽車、或其他新能源汽車等，都需要大量的連接器，與傳統(tǒng)燃料汽車不同的是電動汽車往往有較高的電壓和電流平臺，所以新能源汽車上往往有大量的高壓連接器，單純從連接器本身的角度來說，連接器有很多的分類類型：比如從形狀上分有 圓形的、矩形的等，從頻率來說也有高頻和低頻等，不同的行業(yè)也會有所不同，我們今天不展開敘述，只針對新能源汽車的高壓連接器做點分享；
我們在整車上往往可以看見各種各樣的高壓連接器，這其中根據(jù)線束連接方式不同，我們將其分為兩個類別的連接：
一種是以螺栓直接連接的固定式；
一種是插合式連接；
螺栓連接是我們在整車上經(jīng)常看見的一種連接方，這種方式的好處在于它的連接可靠性，螺栓的機械力是可以抵御汽車級的振動的影響的，其成本也相對低廉，當然它的不便之處螺栓連接是需要一定的的操作安裝空間的，對于區(qū)域越發(fā)平臺化，越來越合理的車內(nèi)空間，是無法留出過多的安裝空間的，而且從批量化作業(yè)和售后維護的角度來說也不適合，而且螺栓越多越存在人為失誤的風險，所以它也有它的一定的局限性；在早期的日美混動車型上我們經(jīng)常看見類似產(chǎn)品，當然現(xiàn)在在一些乘用車的三相電機線以及一些商用車的電池動力輸入輸出線我們依然可以看見很多類似的連接，這類連接一般都需要借助外在的盒子實現(xiàn)防護等其他功能要求，所以是否使用這種方式需要從整車的動力線設計布置的角度出發(fā)結合售后等要求；
相比之下, 插合連接器通過聯(lián)接兩個端子外殼來保證電氣連接的安全, 從而提供與該線束的連接。
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新能源汽車發(fā)展到今天，越來越多的新能源汽車走進我們的生活，無論是增程式電動汽車、混合動力汽車、燃料電池電動汽車、氫發(fā)動機汽車、純電動汽車、或其他新能源汽車等，都需要大量的連接器，與傳統(tǒng)燃料汽車不同的是電動汽車往往有較高的電壓和電流平臺，所以新能源汽車上往往有大量的高壓連接器，單純從連接器本身的角度來說，連接器有很多的分類類型：比如從形狀上分有 圓形的、矩形的等，從頻率來說也有高頻和低頻等，不同的行業(yè)也會有所不同，我們今天不展開敘述，只針對新能源汽車的高壓連接器做點分享；
我們在整車上往往可以看見各種各樣的高壓連接器，這其中根據(jù)線束連接方式不同，我們將其分為兩個類別的連接：
一種是以螺栓直接連接的固定式；
一種是插合式連接；
螺栓連接是我們在整車上經(jīng)常看見的一種連接方，這種方式的好處在于它的連接可靠性，螺栓的機械力是可以抵御汽車級的振動的影響的，其成本也相對低廉，當然它的不便之處螺栓連接是需要一定的的操作安裝空間的，對于區(qū)域越發(fā)平臺化，越來越合理的車內(nèi)空間，是無法留出過多的安裝空間的，而且從批量化作業(yè)和售后維護的角度來說也不適合，而且螺栓越多越存在人為失誤的風險，所以它也有它的一定的局限性；在早期的日美混動車型上我們經(jīng)常看見類似產(chǎn)品，當然現(xiàn)在在一些乘用車的三相電機線以及一些商用車的電池動力輸入輸出線我們依然可以看見很多類似的連接，這類連接一般都需要借助外在的盒子實現(xiàn)防護等其他功能要求，所以是否使用這種方式需要從整車的動力線設計布置的角度出發(fā)結合售后等要求；
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展開 新能源汽車連接器行業(yè)深度報告
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2、108頁PPT，純電動汽車整車控制策略
展開 新能源汽車高壓連接器概述及測試驗證
無論是純電動、混合、燃料電池汽車，都需有一套完整的高壓連接系統(tǒng)，這個系統(tǒng)中，往往都應用大量的高壓連接器，這一點與傳統(tǒng)汽車有著明顯的區(qū)別。高壓系統(tǒng)工作時放電電流有可能達到數(shù)幾十安，甚至高達數(shù)百安。
但是在新能源電動汽車發(fā)展初期，高壓連接器并沒有得到整車企業(yè)的足夠重視，認為高壓連接與傳統(tǒng)低壓線連接類似，重心在“三電”（電驅(qū)、電池、電控）上面，但隨著時間的推移，大家發(fā)現(xiàn)高壓連接系統(tǒng)比較容易發(fā)生問題，且一旦發(fā)生問題，后果都比較嚴重，輕則過熱，嚴重時容易發(fā)生高溫或燃燒事件。
本研究圍繞高壓連接器的發(fā)展歷程展開，分析中國電動汽車用高壓連接器的標準體系、測試方法，針對產(chǎn)品使用過程中的性能指標，搭建高壓連接器測試系統(tǒng)，開展高壓連接器的物理連接、電氣性能等方面的測試，為產(chǎn)品的不斷改進提供了支撐。
01
高壓連接器的發(fā)展歷程
電動汽車高壓連接器的發(fā)展與電動汽車的發(fā)展是同步進行的，從連接器角度來說，國內(nèi)電動汽車連接器發(fā)展經(jīng)歷以下幾代。
1）第1代高壓連接器（圖1），2008年左右開始，主要是由當時工業(yè)連接器改款而來。這代產(chǎn)品的特點，以金屬連殼體為主，無高壓互鎖功能，防誤插入（防呆）效果較差。比較有代表性產(chǎn)品有安費諾HV系列的金屬連接器，后來市場上很多款連接器是基于這種類型產(chǎn)品延伸擴展出來的。
2）第2代高壓連接器（圖2），在第1代的基礎上增加了高壓互鎖功能，連接器的外殼也逐漸由金屬變?yōu)樗芰稀?3）第3代高壓連接器（圖3），塑料+屏蔽功能+高壓互鎖的高壓連接器。
展開 大電流金屬連接器在新能源汽車領域應用分析
對于金屬連接器，我們經(jīng)常會看見在一些通訊、醫(yī)療等高頻電子行業(yè)看見用于信號傳遞；當然工業(yè)上、軌道交通等行業(yè)也用了大量的金屬連接器；我最早的接觸也是源于工業(yè)的金屬連接器,金屬連接器按照形狀可以分為 圓形、矩形；按照頻率可以分為高頻和低頻；
當然本文主要看電動汽車行業(yè)上金屬大電流連接器的應用，目前國內(nèi)在主流的市場（乘用車市場）選擇更多的傾向于塑料的連接器，因其產(chǎn)品重量輕，成本較低等綜合因素，其實往后兩年成本會是決定性因素，但是不是意味金屬連接器就沒有任何市場，當然不是；金屬連接器在大電流（個人認為300安培以上）
的傳導上與塑料相比有四個非常卓越的優(yōu)點：
優(yōu)秀的屏蔽性能
良好的散熱能力
較強的耐環(huán)境性能
安裝界面尺寸更小（同等級塑料產(chǎn)品）
優(yōu)秀的屏蔽性能
隨著新能源汽車的發(fā)展，越來越復雜越來越多的電氣功能的堆積，整車的屏蔽性能要求也越來越高，對于高壓系統(tǒng)而言，線束的布置基本上可以設計合理，而高壓線束的電纜本身的屏蔽層的覆蓋率也已經(jīng)普遍可以超過85%，對于這個系統(tǒng)的連接點的高壓連接器，其屏蔽性能的好壞就非常的重要，如果說屏蔽是一個由面到點的考量，那么高壓連接器的屏蔽性能就是這個非常重要的點；
對于塑料級的連接器，我們通常會采用金屬屏蔽罩的方式進行360°的連續(xù)屏蔽傳導（上篇文章中有詳細聊過屏蔽罩的設計及材料等內(nèi)容）；而對于金屬連接器而言，其通過自身的本體就可以進行直接傳導，而且風險更低，屏蔽電阻也會更小；按照大眾體系的標準要求，在整個產(chǎn)品的生命周期內(nèi)，屏蔽連接的接觸電阻＜10mΩ，現(xiàn)在行業(yè)內(nèi)，大家普遍的要求＜5mΩ；個人認為目前塑料連接器的屏蔽罩本身的屏蔽性能已經(jīng)做的非常好了，更多的是要考慮在極端情況下的影響，以及是否還能保證屏蔽的連續(xù)性；
散熱能力
大電流的連接器傳導
展開 
新能源汽車用高壓連接器標準LV215（中文版）
12.新能源汽車之動力電池（鋰電）技術資料大全
13.新能源汽車培訓視頻教程
14.精華！汽車高壓電線束壓接標準(共14頁)
15.新能源動力電池包BMS線束設計3D數(shù)模
16.
動力電池系統(tǒng)高壓線束設計規(guī)范
17.汽車線束設計3D模型數(shù)據(jù)（整車線束）
18.CATIA線束常用電氣零件庫
19.更多線束設計與工藝教程自助下載.....
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展開 談一下新能源汽車換電連接技術
1周前小編寫了
換電、降價的冰與火，《關于完善新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知》發(fā)布！
當時小編認為特斯拉國產(chǎn)Model Y 可能不會降價來迎合國內(nèi)新能源補貼政策，但前兩天特斯拉宣布國產(chǎn)Model Y補貼后售價27.155萬元，鲇魚變鯊魚。
補貼政策除了30萬元限價外，還有另外一個政策備受關注“車電分離”，今天我們就講一下?lián)Q電技術。
以下視頻講述的是蔚來ES8的換電過程，建議Wife下觀看。蔚來官方宣稱換電僅需要5分鐘左右，但經(jīng)過車主實測從開入換電站到換電完成需要20分鐘，這個數(shù)字也比充電縮短了一大半。
換電的流程圖如下：
換電過程中，對于電池的電氣接口、冷卻管路接口，以及底盤管線路的布置提出了新的要求。
1.電池連接器
換電過程，電池連接器需要插拔，連接器經(jīng)常插拔，連接器接觸面發(fā)生摩擦，會出接觸面鍍層脫落、接觸面氧化，正壓力減小，導致接觸電阻增大，發(fā)熱量增大，影響其使用壽命，USCAR37規(guī)定一般車用連接器要求機械插拔壽命在50次，即M2等級，那分斷作為正常功能的連接器按照M3等級。
蔚來ES8搭載了70千瓦時的三元鋰電池組， NEDC綜合工況355公里，60公里/小時等速最大續(xù)航里程超過500公里。
我們以家用3天充一次電為例，8年時間充電插座正常插拔需要大概960次，那我覺得這960次充電即使按照全部換電的形式，目前連接器的水平也是可以滿足的，連接器的插拔壽命應該不存在瓶頸。
蔚來表示 ES8 的整個動力電池組件可以支持生命周期內(nèi) 10000 次換電。
那決定電池連接器在換電過程中使用壽命的關鍵即每次換電過程中定位的準確性，以下是前期使用的導向式插座方案。
展開 電機控制器技術及趨勢-新能源
來源: 電動之家
一、電機控制器基本應用
1.1電機控制器圖示
1.2電機控制器集成形式
集成形式包括：
單主驅(qū)控制器、輔件三合一控制器（集成：EHPS控制器+ACM控制器+DCDC）、輔件五合一控制器（集成：EHPS控制器+ACM控制器+DCDC+PDU+雙源EPS控制器）、乘用車控制器（集成：主驅(qū)+DCDC）、物流車三合一控制器（集成：主驅(qū)+DCDC+PDU）、物流車五合一控制器（集成：主驅(qū)+EHPS控制器+ACM控制器+DCDC+PDU）。
展開 新能源汽車電機控制器
圖5
下面對硬件部分主要零件關鍵技術及行業(yè)趨勢進行簡單介紹：
說到關鍵零件第一個要介紹的肯定是IGBT模塊，它作為整個功率變換中心，占整個控制器成本的一半左右。IGBT(InsulatedGate Bipolar Transistor)，絕緣柵雙極型晶體管，是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應管)組成的復合全控型電壓驅(qū)動式功率半導體器件, 兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR（電力晶閘管）的低導通壓降兩方面的優(yōu)點。
IGBT模塊是由IGBT（絕緣柵雙極型晶體管芯片）與FWD（續(xù)流二極管芯片）通過特定的電路橋接封裝而成的模塊化半導體產(chǎn)品；封裝后的IGBT模塊直接應用于電機控制器、變頻器、UPS不間斷電源等設備上；目前IGBT主要的幾種封裝形式如圖6所示，單管IGBT,表貼式IGBT,雙面水冷IGBT等，同時根據(jù)目前新能源汽車整體的發(fā)展趨勢，高功率密度，高效率，輕量化等方向，IGBT封裝也在朝雙面水冷，SiC，GaN等方向發(fā)展。
圖6
第二個要介紹的是主控板上主控芯片（DSP），它作為電機控制器整個產(chǎn)品的控制核心，在整個PCB板上單個元器件的成本也是比較高的，目前行業(yè)比較主流的幾個品牌有英飛凌、TI、飛思卡爾等，根據(jù)新能源汽車行業(yè)功能安全要求，三個品牌目前都已有滿足功能安全要求的汽車級產(chǎn)品，當然目前乘用車行業(yè)市占率相對比較高的芯片還是英飛凌的TC 275系列，目前已有好幾家企業(yè)達到了ASIL C及以上功能安全等級。
第三個要介紹的就是功率電容，它在產(chǎn)品中的作用主要是濾波及儲能，目前行業(yè)基本都是采用定制電容，以達到產(chǎn)品體積空間利用最優(yōu)化，如圖7所示為其中一種定制形狀。
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