高壓快充風(fēng)口，連接器用材如何選擇？

來源：線束中國?作者：線束世界-Jimmy?2023-06-13 12:22

我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，大功率充電可以滿足消費(fèi)者快速充電的需求，是電動汽車充電技術(shù)的重要發(fā)展方向。

無論是純電動汽車還是高電壓的混合動力汽車，其電壓等級都比較高。動力電池的電壓一般為 300~600V，甚至更高，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人體能承受的極限。一旦高壓電路發(fā)生故障，如：高壓絕緣破損、高壓線束短路或漏電等情況發(fā)生，可能直接危及駕乘人員的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全。

更不容忽視的是，新能源汽車高壓部件幾乎無處不在，從電池包、電池外框、充電系統(tǒng)部件、高壓連接件到密封機(jī)電組件、熱管理系統(tǒng)部件，其分布的范圍非常廣泛。以比較典型的高壓連接件為例，僅這類產(chǎn)品就包含了功能性集成單元、交換電連接器及線束總成、交流/直流充電設(shè)備、高壓連接器、信號類連接器、接線器、高壓設(shè)備連接線束組件、線束板等部件。

Common Requests for High Voltage Components of xEV

新能源汽車高壓部件常見要求

開啟高壓連接件的新趨勢：

? ? ? ? ?增加系統(tǒng)電壓

為了提高新能源汽車整個(gè)系統(tǒng)的電氣性能，通常大家會選擇增加系統(tǒng)電壓而非增加系統(tǒng)電流。這樣做的好處主要有幾點(diǎn)：無需修改電線的尺寸，也達(dá)到產(chǎn)生更少熱量效果；冷卻系統(tǒng)不會太復(fù)雜而且節(jié)能；能減少電池系統(tǒng)的負(fù)載，實(shí)現(xiàn)更輕的車輛重量和更長的里程。

關(guān)于高壓連接器用材的答疑

屆時(shí)祁總會深入講解高壓連接件的相關(guān)要點(diǎn)，由于篇幅有限，這里文章截取一些大家比較感興趣的問題和回答，希望能夠?yàn)榇蠹掖鹨山饣蟆?/span>

Q1: Pin針包膠的Tightness有什么方案？

A1:PIN針在注塑過程中有可能會發(fā)core shift問題，這會造成后續(xù)的錫焊倒流、PIN針的損壞。PIN針包膠的Tightness這個(gè)問題有兩種解決方案：第一種在PIN針并排的PIN針后端制作一個(gè)固定的后座，以此來保證它在core shift過程中盡量避免單個(gè)或多個(gè)PIN針發(fā)生偏移。第二種是通過調(diào)整結(jié)構(gòu)，但調(diào)整結(jié)構(gòu)這個(gè)方案(模流分析里面有一個(gè)比較詳細(xì)的core shift解決方案），它的缺點(diǎn)是會給客戶帶來其他需要解決的一些問題，所以我們更加推薦第一種解決方案。

Q2: LFT能否幫助阻燃，尤其是滴落？

A1:長纖維肯定是可以幫助阻燃效果的，主要機(jī)理：長的玻纖因?yàn)殚L度優(yōu)勢一般在11mm左右，短玻纖大概在0.2 -0.5mm左右，長玻纖即使打到部件里面還會有3-5mm殘留(90%正態(tài)分布之內(nèi))，由于玻纖長度的增加，它和樹脂包覆程度越好，就可以避免在高溫下樹脂燃燒的滴落效果，從而提升阻燃效果。

Q3:快充的高壓連接器高溫情況的熱管理系統(tǒng)能把溫度降低嗎？

A1:可以降低。有一個(gè)案例可以分享大家，我們有一家全球知名的客戶，在遇到快充的充電槍通過時(shí)間無法控制溫度降低，我們做了兩種方案給這家客戶采用，第一種方案，采用一款導(dǎo)熱系數(shù)較高的樹脂材料，里面添加一款金屬氧化劑，問題是材料成本會直線增加，成本增加幅度約2-4倍，因此對于客戶來說，我們不會直接建議推薦給客戶。第二種方案，在充電槍把手里面增加一個(gè)熱管理系統(tǒng)的導(dǎo)熱槽，這個(gè)導(dǎo)熱槽里面加入冷卻劑進(jìn)行溫度的降低，結(jié)構(gòu)無需大幅改動，安全系數(shù)會比較高，相對成本也比較可控。

Q4:高壓連接器阻燃體系有什么要求？

A1:高壓連接器阻燃體系目前沒有強(qiáng)制性要求，但其中我們需要提到一個(gè)是韓國現(xiàn)在要求不得使用紅磷阻燃添加劑，他們主要考慮到的是紅磷阻燃對于環(huán)境造成污染，這是目前唯一一個(gè)OEM對紅磷阻燃體系是有要求的。其次，我們也碰到部分OEM有不建議使用紅磷阻燃體系的類似要求，其主要考量是出于生產(chǎn)安全。因?yàn)槲覀冊谏a(chǎn)注塑之前，都會對材料進(jìn)行烘干處理，但是對于紅磷阻燃材料來說，烘干處理需要特別注意，不能把材料徹底烘干，其中應(yīng)保留一點(diǎn)的水分，否則在注塑模腔里面這種極高溫且極高壓的情況下，紅磷容易燃燒；現(xiàn)場的情況，就是注塑開模的時(shí)候，會出現(xiàn)瞬間短暫噴火星現(xiàn)象，這點(diǎn)需要特別注意。此外，由于紅磷的自身顏色，紅磷阻燃材料無法用于橙色部件。

Q5:對輪轂電機(jī)的bobbin和高電壓連接器材料能否一起開發(fā)？

A1:輪轂電機(jī)的技術(shù)非常好，制約這個(gè)技術(shù)的市場推廣因?yàn)檫@個(gè)部件的成本目前依然很高，這也是它的一個(gè)痛點(diǎn)。我們之前也和客戶關(guān)于輪轂電機(jī)的bobbin的開發(fā)討論過，這里面更多使用的材料是PPA或PPS這兩款作為這個(gè)bobbin材料，原因是長期工作溫度和絕緣性功能兩個(gè)因素疊加起來考慮，第二種因素是這種bobbin除了要做到阻燃還要UL工業(yè)連接器的一個(gè)安全認(rèn)證，目前來看能夠做到像UL工業(yè)連接器這樣一個(gè)認(rèn)證要求，這個(gè)材料的主題來源就是PPA和PPS，這也是制約這個(gè)材料可選性非常小的情況下，不好推廣的痛點(diǎn)。