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登錄汽車連接器的案例
既然是車規級的連接器,就得符合汽車連接器的行業標準
摘要:本文通過對汽車連接器使用狀況進行分析,提出連接器標準在汽車連接器選型、運用的重要性。同時從QC/T-1067\USCAR-2\GMW-3191 這3種不同的連接器標準,詳細分析連接器從使用環境到連接器機械、電氣、環境耐久等方面的性能要求。
隨著中國汽車工業的飛速發展,汽車從滿足最初的運輸功能,擴展到現在具有非常多的安全性、舒適性功能。隨著功能的增加,作為汽車關鍵部件的汽車連接器從以前一輛車使用幾十個發展到如今一輛車用幾百個連接器,一百多個品種;從以前的6.3規格發展到現在的0.64規格。而這一百多種連接器分布在駕駛室、車身、車門、發動機艙、變速器等地方,因為不同地方連接器的使用溫度、振動等級的不同,對連接器的防護等級的要求不同,所以不同的使用環境對連接器的性能要求也不相同。
1 汽車連接器使用狀況分析
以國外與國內的兩款車型為例,分析連接器使用規格和廠商分布情況。
1) 國外某品牌汽車,連接器規格占比如圖1所示。
該車型共有連接器205套,其中0.64規格連接器開發90套,占總開發數量的43.9%;1.2規格開發25套,占總開發數量的12.2%;1.5規格的開發30套,占比14.63%;2.8規格開發20套,占比9.76%等。這些規格的連接器分別來自不同的品牌,分別為TE、THB、Molex、JAE、YAZAKI、APTIV、Bosch、SUM等。
圖1 國外某車型連接器規格占比清單
2) 國內某合資品牌汽車,連接器廠商占比如圖2所示。
展開 汽車連接器可靠性設計
汽車連接器用于實現汽車電信號的傳輸和控制,線束和線束之間以及線束電氣設備之間電連接的基礎原件,起連接和斷開電力的作用。汽車連接器導體接觸件的可靠接觸、可靠的電氣絕緣性能、可靠的機械連接,保證汽車電信號的可靠傳遞和部件的有效控制。
汽車連接器的主要失效模式
現場使用及實驗數據表明,汽車連接器的失效模式有電接觸失效、絕緣失效、機械聯結失效及其他失效模式,各失效模式占比見圖1。
【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持續增長勢頭,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紛紛把生產基地轉移到國內,包括TE Connectivity、Molex、Delphi等持續在國內投資建廠,中國已經成為全球最大的連接器生產基地,尤其在政府的政策推動激勵下,我國新能源汽車行業穩健發展帶動了汽車連接器的持續發展。我國連接器經過了多年的技術積累,無論在設計能力還是自動化生產能力上已經滿足了新能源汽車高壓連接器所要求的技術水平。在下游廠商國產化和技術能力足夠滿足的前提下,國內廠商已經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。希望在這個新的領域實現彎道超車,有機會打破外商在傳統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展,逐漸從傳統高壓大電流和傳統低壓汽車連接器中分離出來的一類連接器。相較于傳統高壓大電流連接器,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;相較于傳統低壓汽車連接器,由于電壓等級的提高(目前主流系統的電壓均高于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;所以對產品的絕緣、防護要求等比傳統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系統,即在內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 QC∕T 1067.1-2017汽車電線束和電氣設備用連接器試驗方法和一般性能要求【標準解讀】
QC/T 1067. 1—2017 標準
規定了汽車連接器的定義、一般性能要求以及具體試驗方法。
此標準適用于
汽車電線束
和
電氣設備
,主要是低壓連接器( ≤60 V) 和高壓連接器(60 V ≤V≤600 V) ,包括線線連接器、設備連接器。
本文主要從
3個方面
:標準修訂情況、標準的內容、標準的主要變化,對此標準進行解讀,為產品設計和質量驗證提供參考。
引言
汽車
連接器
是電子工程技術人員經常接觸的一種部件。它的作用非常單純: 在電路內被阻斷處或孤立不通的電路之間,架起溝通的橋梁,從而使電流流通,使電路實現預定的功能。
汽車連接器形式和結構是千變萬化的,主要由
四大基本結構組件
組成,分別是: 接觸件、外殼( 視品種而定) 、絕緣體、附件。它們
使汽車連接器能夠充當橋梁作用,穩定運行。
1.接觸件
接觸件一般由陽性接觸件和陰性接觸件組成接觸對,通過陰、陽接觸件的插合
完成電連接
。
展開 
一文讀懂連接器可靠性設計方法(精華、必看)
汽車連接器的失效模式分析
汽車連接器用于實現汽車電信號的傳輸和控制,線束和線束之間以及線束電氣設備之間電連接的基礎原件,起連接和斷開電力的作用。汽車連接器導體接觸件的可靠接觸、可靠的電氣絕緣性能、可靠的機械連接,保證汽車電信號的可靠傳遞和部件的有效控制。
汽車連接器的主要失效模式
現場使用及實驗數據表明,汽車連接器的失效模式有電接觸失效、絕緣失效、機械聯結失效及其他失效模式,各失效模式占比見圖1。
圖1 連接器失效模式占比
汽車連接器失效模式特征見表1
失效模式
失效模式特征
電接觸失效
引起電連接器失效的主要因素是接觸電阻變化,表現為接觸電阻不斷變化,異常發熱,出現氧化、燒蝕、斷路等現象,嚴重者損壞絕緣,造成短路著火。
絕緣失效
絕緣異常車輛出現報警,耐壓能力下降,出現絕緣擊穿,短路燒蝕,更甚引起車輛著火。
機械聯結失效
插頭、插座因環境應力、機械應力造成損傷,無法正常插拔、或聯結能力下降、失效。
其他失效
電纜鎖緊結構匹配不合適,外力作用下電纜往復運動,產生導線疲勞斷裂,絕緣破損等失效。
汽車連接器的故障樹分析
使用故障樹分析法對汽車連接器失效模式進行分析,汽車連接器的故障樹分析見圖2。
電接觸失效分析及可靠性設計
電接觸失效原因分析
(1)電接觸壓力不足。
連接器通過插針和插孔接觸導電,插孔為彈性元件,其質量優優劣對電連接的可靠性至關重要,插針插入插孔插孔產生彈性變形,進而對插針產生接觸壓力,接觸壓力的不穩定或減小會影響接觸電阻的不穩定,在一定的振動、沖擊應力作用下,彈性原件發生產生恢復性彈性變形,振動、沖擊應力足夠大,作用時間足夠長,就會造成瞬斷故障。
展開 汽車連接器試驗標準對標分析(很詳細)
這些實驗都是為了充分驗證連接器總成在經過溫度沖擊實驗后材料的變化不會對整個總成的機械性能、防水性能、電性能造成影響。
通過以上分析,我們能夠清晰地認識到在汽車上對于不同環境溫度、使用功能、安裝位置在選擇連接器時都不相同。從連接器的使用角度上分析,各使用環節關注連接器性能側重點也不同,對于線束裝配現場,他們更關注連接器的機械性能,例如端子的插拔力、TPA的保持力、裝配力等;對于整車裝配現場,他們更關注連接器與連接器之間的機械性能,例如連接器的裝配力、解鎖力、連接器CPA裝配力等;對于整車性能要求,更關注連接器的耐久性能。但是連接器廠家、汽車連接器選型工程師更應該對連接器有一個全面的性能掌控,才能更加合理地選擇,運用連接器并保證連接器在電氣回路中的穩定性、安全性。
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展開 GMW3191連接器試驗和審核規范(中-英文版)
汽車連接器是連接汽車各個電器與電子設備的重要部件,起到在電子設備和電器之間疏通電路、接通電流的作用。隨著智能化汽車發展,對連接器的質量與可靠性也提出了更高的要求,如何對連接器質量與可靠性進行有效評價,成為汽車主機廠及連接器廠家的迫切需求。汽車連接器常用檢測標準包括USCAR2、USCAR 37、GMW 3191、VW 75174、 QJLY J7110195D、 QSQR S8-46、QC/T 29106、BAS 523,本文主要介紹汽車連接器GMW3191-2019的測試標準。
GMW3191-2019是美國通用汽車公司針對汽車連接器制定的測試標準。規定了電氣連接器系統的試驗和審核要求。規定了車輛單孔和多孔連接器、端子和相關元器件在低壓下的要求、功能試驗和耐久性試驗。
GMW3191-2019規定中將連接器通過溫度等級、振動等級、密封等級和裝配力等級分類。
溫度等級:規定了車輛的電氣連接系統常用的溫度等級。
等級
環境運行溫度℃
常用安裝位置
1
—40 - 155
客艙或后備箱
2
—40 - 155
發動機罩/底盤
3
—40 - 155
發動機
4
—40 - 155
發動機(發熱的位置)
振動等級:規定了車輛的電氣連接系統常用的振動等級。
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,這個系統中,往往都應用大量的高壓連接器,這一點與傳統汽車有著明顯的區別。高壓系統工作時放電電流有可能達到數幾十安,甚至高達數百安。
但是在新能源電動汽車發展初期,高壓連接器并沒有得到整車企業的足夠重視,認為高壓連接與傳統低壓線連接類似,重心在“三電”(電驅、電池、電控)上面,但隨著時間的推移,大家發現高壓連接系統比較容易發生問題,且一旦發生問題,后果都比較嚴重,輕則過熱,嚴重時容易發生高溫或燃燒事件。
本研究圍繞高壓連接器的發展歷程展開,分析中國電動汽車用高壓連接器的標準體系、測試方法,針對產品使用過程中的性能指標,搭建高壓連接器測試系統,開展高壓連接器的物理連接、電氣性能等方面的測試,為產品的不斷改進提供了支撐。
01
高壓連接器的發展歷程
電動汽車高壓連接器的發展與電動汽車的發展是同步進行的,從連接器角度來說,國內電動汽車連接器發展經歷以下幾代。
1)第1代高壓連接器(圖1),2008年左右開始,主要是由當時工業連接器改款而來。這代產品的特點,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為塑料。
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。
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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,這個系統中,往往都應用大量的高壓連接器,這一點與傳統汽車有著明顯的區別。高壓系統工作時放電電流有可能達到數幾十安,甚至高達數百安。
但是在新能源電動汽車發展初期,高壓連接器并沒有得到整車企業的足夠重視,認為高壓連接與傳統低壓線連接類似,重心在“三電”(電驅、電池、電控)上面,但隨著時間的推移,大家發現高壓連接系統比較容易發生問題,且一旦發生問題,后果都比較嚴重,輕則過熱,嚴重時容易發生高溫或燃燒事件。
本研究圍繞高壓連接器的發展歷程展開,分析中國電動汽車用高壓連接器的標準體系、測試方法,針對產品使用過程中的性能指標,搭建高壓連接器測試系統,開展高壓連接器的物理連接、電氣性能等方面的測試,為產品的不斷改進提供了支撐。
1. 高壓連接器的發展歷程
電動汽車高壓連接器的發展與電動汽車的發展是同步進行的,從連接器角度來說,國內電動汽車連接器發展經歷以下幾代。
1)第1代高壓連接器(圖1),2008年左右開始,主要是由當時工業連接器改款而來。這代產品的特點,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為塑料。
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 汽車智能化浪潮下,車載連接器如何助力企業發展?
▲上海慕尼黑電子展 精益達展位
深耕汽車市場,高速連接器加速汽車智能化
作為一家十多年專注于汽車連接器研發的企業,精益達以車載連接器為發展主軸,研發出了大電流高壓連接器、車載高頻射頻連接器、防水汽車連接器等,其中包括Mini-Fakra四合一連接器系列、HSL連接器系列、Fakra 防水系列、EPS電機驅動連接器等產品,目前廣泛應用于本田、傳祺、比亞迪、華為問界等車型。
今年,精益達繼續發力汽車領域,研發了多款車載連接器以及汽車線束線材。
“我們開發了多款用于電機驅動及車載雷達的汽車EPS電機驅動插座、MINIFAKRA、HMTD等車載連接器,這些產品基本上已進入量產階段。在汽車線束方面,精益達嚴格遵循行業標準與客戶需求,致力于汽車線材的開發加工,為全球前裝車機市場提供了專業技術和高品質產品服務。”達永恒介紹到。
正謂“精益求精,通權達變”。從電動化到智能化,精益達不斷順應新能源汽車的發展趨勢,近兩年逐漸將重心轉移到火熱的智能汽車應用市場上,進行高速連接器的開發與制造。
目前,我國新能源汽車的智能化應用進程主要處于智能駕駛/自動駕駛、智能座艙、智能網聯階段。
在自動駕駛應用方面,我國的量產車型普遍處于L2級輔助駕駛階段。
展開 
世界主要電動汽車充電連接器標準詳解
顯而易見的,以純電為主的新能源汽車已成為汽車行業的大勢所趨。但是電動汽車在電池技術難以在短時間取得突破的現狀下,廣泛布局充電設施,希望通過充足的充電設備為車主解決后顧之憂。而電動汽車充電連接器作為充電設備中至關重要的元件,因為各國標準不一,已經面臨直接沖突的狀況。在此我們為大家梳理一下世界各類電動汽車充電連接器標準。
一、Combo
Combo插座可以允許電動車慢充和快充,是目前在歐洲應用的最廣的插座類型,包括奧迪、寶馬、克萊斯勒、戴姆勒、福特、通用、保時捷以及大眾都配置SAE(美國汽車工程師協會)所制定的充電界面。
2012年10月2日,SAE相關委員會成員投票通過的SAE J1772修訂草案成為全球唯一一個正式的直流充電標準。基于J1772修訂版制訂的關于直流快速充電的標準其核心為Combo Connector。
該標準之前的版本(2010年制訂)明確了用于交流電充電的基礎J1772連接器的規格,充電水平較低(交流Level1針對120V,Level2針對240V)。這種基礎連接器今天已經得到廣泛的應用,與日產聆風、雪佛蘭沃藍達以及三菱i-MiEV電動車兼容。而2012年制定的新版J1772標準中的Combo Connector除了具備原來的所有功能外,還多了兩個引腳,可用于直流快充,但無法與當前生產的舊款電動車兼容。
優點:Combo Connector的最大好處在于,未來汽車制造商可以在他們新車型上采用一個插座,不僅適用于第一代尺寸較小的基礎交流連接器,還適用于第二代尺寸較大的Combo Connector,后者可以提供直流及交流兩種電流,分別以兩種不同的速度充電。
展開 世界主要電動汽車充電連接器標準詳解
顯而易見的,以純電為主的新能源汽車已成為汽車行業的大勢所趨。但是電動汽車在電池技術難以在短時間取得突破的現狀下,廣泛布局充電設施,希望通過充足的充電設備為車主解決后顧之憂。而電動汽車充電連接器作為充電設備中至關重要的元件,因為各國標準不一,已經面臨直接沖突的狀況。在此我們為大家梳理一下世界各類電動汽車充電連接器標準。
一、Combo
Combo插座可以允許電動車慢充和快充,是目前在歐洲應用的最廣的插座類型,包括奧迪、寶馬、克萊斯勒、戴姆勒、福特、通用、保時捷以及大眾都配置SAE(美國汽車工程師協會)所制定的充電界面。
2012年10月2日,SAE相關委員會成員投票通過的SAE J1772修訂草案成為全球唯一一個正式的直流充電標準。基于J1772修訂版制訂的關于直流快速充電的標準其核心為Combo Connector。
該標準之前的版本(2010年制訂)明確了用于交流電充電的基礎J1772連接器的規格,充電水平較低(交流Level1針對120V,Level2針對240V)。這種基礎連接器今天已經得到廣泛的應用,與日產聆風、雪佛蘭沃藍達以及三菱i-MiEV電動車兼容。而2012年制定的新版J1772標準中的Combo Connector除了具備原來的所有功能外,還多了兩個引腳,可用于直流快充,但無法與當前生產的舊款電動車兼容。
優點:Combo Connector的最大好處在于,未來汽車制造商可以在他們新車型上采用一個插座,不僅適用于第一代尺寸較小的基礎交流連接器,還適用于第二代尺寸較大的Combo Connector,后者可以提供直流及交流兩種電流,分別以兩種不同的速度充電。
展開 電動汽車高壓連接器設計技術規范
1.范圍:
本規范規定了電動汽車系列高壓連接器(以下簡稱連接器)的技術要求、質量保證規定、試驗方法。
本規范適用于GB/T 18384-2020規定的B級電壓電路的電動汽車高壓連接器。
2.引用文件:
下列文件中的有關條款通過引用而成為本規范的條款。凡注日期或版次的引用文件,其后的任何修改單(不包括勘誤的內容)或修訂版本都不適用于本規范,但提倡使用本規范的各方探討使用其最新版本的可能性。凡不注日期或版次的引用文件,其最新版本適用于本規范。
大眾MEB平臺高壓部件解析(電池、連接器、高壓線、充電座、動力系統)文末領取原文檔
ID.4 MEB平臺介紹
在本世紀初,大眾汽車推出了模塊化平臺(MQB),MQB 平臺就是基于橫置發動機的模塊化平臺,該平臺使該公司能夠在盡可能多的車輛上共享盡可能多的零部件和裝配過程,盡可能高效,廉價地生產比如朗逸、高爾夫、斯柯達明銳等等。MQB平臺的車型目前占大眾集團銷量的80%,迄今為止已生產約5500萬輛。
另外MLB 平臺是大眾基于縱置發動機的模塊化平臺,由奧迪主導研發的這一平臺主要用作生產大眾集團B、C到D級的轎車、SUV等車型,奧迪A6、Q5和全新Q7等車型都基于此平臺生產。
在面對全球汽車行業電動化的革命下,大眾規劃了3大電動平臺,從大眾發布的結構戰略圖可以看出,2019年開始推出第一波基于MEB (Modular Electric Toolkit)的電動汽車,2021年開始推出第二波基于PPE(Premium Platform Electric),中長期推出基于SPE (Sports Platform Electric)的產品。
MEB本質上是和MQB相同的平臺策略,但適用于電動汽車。它有能力支撐ID緊湊型汽車(大眾也稱為“ Neo”)和ID Crozz SUV,到基于ID Vizzion概念的轎車,再到純電VW的大眾面包車。
ID.4高壓部件布置圖示
ID.4高壓線束及連接器設計亮點分析
1.高壓連接器采用非屏蔽高壓線束及連接器,
得益于高壓電氣部件EMC性能的提升,特別是電機控制器,ID.4高壓線束采用非屏蔽高壓線束和非屏蔽的連接器,使連接器設計更簡單、小型,目前大多數車型為了避免高壓線束傳導輻射均采用屏蔽線束和屏蔽連接器,ID.4從發射源著手解決了此問題。
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