基于不同高压电气架构接插件应用浅析
高压模块的工作原理及应用
高压模块的工作原理及应用1. 什么是高压模块?高压模块是一种电子元件,主要用于将低电压转换成高电压输出。
它通常由一个DC-DC转换器和一个脉冲变压器组成。
高压模块广泛应用于医疗设备、工业设备、通信设备以及科学实验等领域。
2. 高压模块的工作原理2.1 DC-DC转换器的工作原理DC-DC转换器是高压模块中的关键部分,它能够将输入的直流电压转换为输出的稳定高压。
一般而言,DC-DC转换器由以下几个主要组成部分:•输入滤波电容:用于去除输入电源中的噪声和杂波。
•断路器:能够控制输入电压的通断,保护电路免受过电流和过压的损害。
•开关管:通过开关控制电流的流通,将输入电压转换为稳定的高频交流信号。
•输出整流电路:将高频交流信号转换为稳定的直流高电压输出。
2.2 脉冲变压器的工作原理脉冲变压器是高压模块中的另一个重要组成部分。
它通过利用磁场耦合的原理,将输入的高频交流信号变换为高压电信号输出。
脉冲变压器由以下几个主要组成部分构成:•主线圈:通过电流的变化产生磁场,实现能量的传递和变换。
•辅助线圈:用于调节输入和输出之间的电压比例。
•铁芯:能够增强磁场的传导和集中。
•绝缘层:用于隔离线圈与铁芯、线圈与线圈之间的电流。
3. 高压模块的应用3.1 医疗设备高压模块在医疗设备中起到了至关重要的作用。
例如,在X射线机中,高压模块可以将低电压直流信号转换为高电压交流信号,从而产生高能射线用于医学影像检查。
此外,在手术器械中,高压模块还可以提供所需的高电压输出,确保手术安全和顺利进行。
3.2 工业设备在工业设备中,高压模块也有着广泛的应用。
例如,高压模块可以用于电子束焊接机器人中,将低电压转换为高电压用于电子束的激发。
此外,高压模块还可以用于离子注入设备、激光器和工业电源等领域,为工业生产提供稳定可靠的高压电源。
3.3 通信设备在通信设备中,高压模块常常用于高压电源的供应。
例如,在雷达系统和通信基站中,高压模块可以将低电压供电转换为稳定的高电压供电,满足设备对高电压的需求。
对高压电气开关使用的一些探讨和建议
设备长期超 负荷运转或是处于 闲置状态, 以及天气过于寒冷 、 湿 度过大等各种客 观因素也会对 高压电气开关运行的稳定性产生重要 影响, 造成 设备损耗, 对 电气设备 的使用性 能造成不利影响, 如 电器 老化、设备 电线短路或降低开关的接触性能等。所 以, 高压 电气开关 在安装或运行 之前要进行适 当的调试, 并对 高压 电气开关 的操作 机 构及其本体全面进行检测, 及时发现和解决潜在的种种问题, 做到防 患于未然, 提高设备 使用的稳定性 3 . 3加强设备运行过程 中的检查工作 在高压 电气开关设备在 运行的过程 中, 常会出现设备 运行故障 的问题, 如零件是否紧固、并联 电容是否有形状改变或声音异常 、开 关工作状态是否 良好等, 及时发现并解决这些潜在 的安全隐患, 有利 于 电力 设备 以及整个 电力系统的 良好运 行, 从而有 效避 免事故或生 命财产损失的发生。同时, 操作人员在设备运行过程 中也要时刻保持 高度 的注 意力, 及 时发现 设备 隐患, 尽量 避免各种 不必要损 失 的发
电力 科 技
对高压电气开关使用的一些探讨和建议
李树人 于 浩 .
( 沈 阳地铁集 团有 限公司运营分公司机电中心供电部 。辽宁 沈阳 1 1 0 0 0 0)
【 摘 要】 随 着我 国电力事业 的飞速发展 ,对 电力系统 的稳 定
需进一步研究。
性和安全性也提 出了更 高的要求 ,电力 系统对 高压开关设备 的性能 要求也越来 越 高,本 文就 高压 开关使 用方面进行相 关探 讨 ,并指 出
使 用具体措施。
【 关键词 】高压 开关 ;使用 ;措施
高压开关设备是 电力 电网中的重要组成设备 , 目前 电力 系统中 使用的高压开关设备都是 S F 6断路器和 真空断路器。随着我 国电力 事业的飞速发展 ,电力系统也 向着 高压 、高容量 的趋 势发展 ,相应 承受的短路 电流和额定 电流 也越来越大 。高压 电气开关 作为 整个电 力系统 中的重要组成部 分, 对我 国电力系统的安全稳 定运行起 到重 要的决定性作用, 直 接 影 响 着 用 户 的 用 电安 全 。 为 了 维 护 电 力 系 统 运 行的稳定性, 人们也开始逐渐重视高压 电气开关的稳定性问题。 所 以 电力 系统工作者也开始 通过分析高压 电气开关稳 定性影响因素, 来 逐渐寻找维护高压 电气开关稳定性的方法手段。 1我 国高压电气开关稳定 性的基 本现状 高压 电气开关作为 我国 电力系统 中的重要组成 部分, 具 有使用 范 围广 、 数量多 的特点, 其运行的稳定性能够给整个 电力系统运行的 安全 性和稳定性造 成最直接 的影 响, 高压 电气开 关的发展 也与我国 电力系统 的运行质量密切相关 。 随着我 国电力事业 的快速发展, 电力 系统也逐渐朝着高 电压 、 大容量 的趋势发展, 各种供 电设施种类也 日 益繁多, 而 高压 电气开关作 为关键的 电力设施 , 其发展速度 更快, 国 内电力企业对 于高压 电气开关 设备的研 究和 关注力度也更 大, 如现 阶段我 国就 有沈阳高压开关厂和西安高压开关厂等生产厂商在进行 1 2 6 -5 5 0 k G I S设备的研制开发 。所以, 总体来看, 我 国现阶段高压 电 气开关无论 是在 实践应用领域 , 还是科 学研究领域都得 到了较大 的 发展, 并逐渐迈入 了以实用化为主 的发展阶段, 高压 电气开 关设备无 论是可 靠性还是稳定性都得到 了较大的提高 。但在某些方面还有未 解决的问题。 . 2高压 电气开关稳定性的主要影 响因素 2 . 1 动 静 触 头 之 间 的 分 离速 度 动静触头之间 的分离速度会直接影响 电弧 的表面积和长 度。加 快动静触 头之间的分离速 度能够是加大 电弧 的表面积和 长度, 从而 促进带电质子和冷却质子的扩散与复合。 另一方面, 交流 电弧在过零 熄灭之后, 将会极大地提高动静触头之 间介质 的耐压程度, 从而 熄灭 电弧。 2 . 2 断 口 的数 量 在 高 压 电器 开 关 的 同~ 相 中, 设 置 两 个 或 多个 触头 的 断 开 点 , 从 而保证每 个断开点 的电弧电压都能够 降低, 这样 能够较大地提 高高 压 电气开关的灭弧能力, 保证高压 电气开关运行的稳定程度。 2 . 3 灭 弧室 的基 本 结 构 高压 电器开关灭弧 室的基本 结构对 于开关开断性能的好坏将会 产生最为直接的影响。 按照高压 电气开关灭弧能量的来源, 高压 电气 开关可 以划分为外 能式与 自能 式两种 。 自能式的灭弧室是指通过 电 弧 自身所 具有的能量来将 电弧熄灭 的灭弧室, 这种灭弧室 的开断性 能主要取决于被开断 电流 自身 的强弱 。当开 断电流处于额定值之 内 时, 越 大的被开 断电流, 其产 生的 电弧 的能量 也就会越大 , 燃弧所用 的时间就越短 相反, 较小 的被开 断电流, 其灭弧能力也就相应较差, 所需的燃弧时间也就越长 。 2 . 4触头之 间所使用的绝缘灭弧介质 在高压 电气开关 中, 电弧是触 头之间气体分 子和 电压游 离产生 带电粒子造成的, 电弧实质上是气体的一种放电现象。 气体分子在游 离过程 中, 也 存 在 着 弧 柱 中 的带 电粒 子 与 带 电粒 子 所 复 合 而 成 的 中 性分子, 这些粒子同时进入介质的现场。 扩散与复合的过程称为去游 离, 这两个过程都会使 电弧 自身 的导 电性 能减弱 , 从 而使电弧熄灭。 当今世 界上性能最为优 良的灭弧和绝缘气体介质是 S F 6 , 虽然该气体 已经在高压 电气开关 中得 到了较为广泛 的应用, 但其机理和 性能还
高压连接器设计思路和方法
高压连接器设计思路和方法(原创实用版4篇)《高压连接器设计思路和方法》篇1高压连接器是电力系统中至关重要的组成部分,用于连接高压电缆和设备,承受高电压、高电流和高温等极端条件。
因此,高压连接器的设计需要考虑多种因素,包括电气性能、机械性能、热稳定性和安全性等。
一般来说,高压连接器的设计思路和方法包括以下几个方面:1. 确定连接器的类型和结构:根据使用环境和要求,选择合适的连接器类型和结构,例如插拔式、螺纹式、压接式等。
同时需要考虑连接器的尺寸和形状,以及连接器的材料和工艺。
2. 优化电气连接:高压连接器需要保证良好的电气连接,降低接触电阻和温升。
为此,需要选择合适的导体材料和截面积,并采用合适的连接方式,例如压接、焊接、螺栓连接等。
3. 保证机械强度和稳定性:高压连接器需要承受高强度的机械拉力和压力,因此需要采用合适的机械结构和材料,例如不锈钢、铝合金等。
同时,需要考虑连接器的防护等级和密封性能,以保证其在恶劣环境下的稳定性和可靠性。
4. 考虑热稳定性和安全性:高压连接器在工作过程中会产生大量的热能,需要采用合适的热传导和散热结构,以保证连接器的热稳定性和安全性。
同时,需要考虑连接器的防火和防爆性能,以保障使用安全。
计和制造,并进行严格的测试和验证,以保证其性能和可靠性。
测试项目包括电气性能、机械性能、热稳定性、安全性等。
《高压连接器设计思路和方法》篇2高压连接器是电力系统中至关重要的组件,用于连接高压电缆和设备,保证电气安全和可靠性。
设计高压连接器需要考虑多个方面,包括电气性能、机械性能、环境适应性等。
一般来说,高压连接器的设计思路和方法包括以下几个方面:1. 确定连接器的类型和结构:根据使用场景和需求,选择合适的连接器类型和结构,例如插拔式、紧定式、焊接式等。
同时需要考虑连接器的尺寸和形状,以及连接器的接触方式和接触压力等因素。
2. 设计电气连接部分:电气连接部分是连接器的核心部分,需要考虑导电材料的选择、接触面积和接触压力等因素,以保证连接器的电气性能。
高压连接器应用场景
高压连接器应用场景1. 电力行业:高压连接器在电力行业中具有广泛的应用场景。
电力传输和配电系统中常常需要连接高压电缆和设备,而高压连接器能够提供可靠的连接并确保电力的稳定传输。
例如,在变电站中,高压连接器用于连接输电线路和变压器,确保电能的正常传输。
在电力输电塔上,高压连接器用于连接不同的导线,承担电能的传输任务。
2. 交通运输领域:高压连接器也广泛应用于交通运输领域。
例如,在电动汽车中,高压连接器被用于连接电池和电动机,提供高效和可靠的电力传输。
在高速铁路系统中,高压连接器用于连接供电系统和列车,确保电能的稳定供应。
3. 工业自动化:工业自动化领域对高压连接器的需求量也很大。
在工业生产线上,各种设备和机器常常需要通过高压连接器进行电力和信号的传输。
高压连接器能够提供稳定的电力连接,确保工业设备的正常运行。
例如,在汽车制造工厂中,高压连接器用于连接机器人和控制系统,实现精确的生产操作。
4. 新能源领域:随着新能源的快速发展,高压连接器在太阳能和风能等领域的应用也越来越重要。
在太阳能发电系统中,高压连接器用于连接太阳能电池板和逆变器,将太阳能转化为可用的电能。
在风力发电系统中,高压连接器用于连接风力发电机和电网,实现风能的稳定输送。
5. 医疗设备:在医疗设备中,高压连接器也扮演着重要的角色。
医疗设备通常需要稳定和可靠的电力供应,而高压连接器能够提供高效的电力连接。
例如,在医疗成像设备中,高压连接器用于连接X 射线发生器和探测器,实现高质量的影像诊断。
6. 航空航天领域:在航空航天领域,高压连接器具有抗振动、防水防尘等特点,能够在恶劣环境下提供可靠的连接。
例如,在航空器中,高压连接器用于连接各种电气设备,确保航空器的正常运行。
总结起来,高压连接器在电力行业、交通运输、工业自动化、新能源、医疗设备和航空航天等领域都有广泛的应用场景。
它们能够提供稳定、可靠的电力连接,确保各种设备和系统的正常运行。
随着技术的不断发展,高压连接器的性能也在不断提升,将会在更多领域得到应用。
高压继电器的应用
高压继电器的应用
高压继电器是一种继电器,它能够在高电压范围内控制电流和电压,
从而提供高精度和长期可靠性,它也可以将高压控制信号转换为低压控制
信号。
因此,高压继电器在电力系统的开关控制、电力计量、发电控制、
变电站控制、电网调节、安全防护等方面有广泛的应用。
首先,高压继电器可用于电力系统的开关控制。
它可以对电力系统中
的开关器进行自动侦测和控制,从而实现安全、节能、节能等目的。
另外,高压继电器还可以用于电力计量,可以精确地测量和记录电力的使用量,
为电力企业提供有效的供电管理。
此外,高压继电器还可以用于发电控制。
发电机是电力系统的核心部件,可以按照需要自动调节功率,使得发电机的工作非常稳定、可靠。
高
压继电器可以用来控制发电机的功率,保证发电机的安全运行。
此外,高压继电器还可以用于变电站控制。
变电站将发电机的高压电
能转换为低压电能,将低压电能输送给客户。
在实际操作过程中,高压继
电器可以用来控制变电站的各种设备,保证变电站的正常运行。
高压线束零部件——连接器专场(系列二)
高压线束零部件——连接器专场(系列二)在上一篇推文中,我们阐述了高压连接器的基本构成、多种分类、设计要素、故障分析、对应措施,以及对连接器做更深入地拆解,对其段子与导线接触连接进行了介绍。
今天,我们将继续介绍高压连接器端子与护套的连接,连接器绝缘结构设计、抗震结构设计、防转结构设计、耐高压性能设计等重点内容。
高压接插件接触件设计要点二.端子与护套接触已和导线完成压接的端子插入连接器中,端子和连接器内护套之间需要设有锁止结构,将端子固定在护套内,端子在护套内的保持力指的就是沿轴向使端子与护套分离所需要的力。
不同标准中,端子与护套的保持力均不相同,有按照端子规格来定义的欧标,也有按导线规格来定义的美标。
QC标准中关于端子与护套保持力的要求美标中关于端子与护套保持力的要求三.端子与端子接触连接端子与端子的接触可靠性取决于接触件的接触形式、表面质量、原材料性能和工作环境等多种因素,在设计含有高压接触件这样大电流的连接器时,端子与端子的连接选用何种接触形式将直接决定连接器整体的质量和成本。
连接器基本性能之一的接触电阻是有插针(端子)和插孔(端子)的接触来保证的,主要有两个方面的要求:•插针和插孔在插合后的基础电阻必须小于规定的接触电阻;•插针和插孔插合后,保证端子之间的接触的连续性,不能产生接触瞬间断开或长时间断开的情况。
只有做到这两点,才能保证连接器所连接的高压部件之间的高压电的可靠传输。
目前行业中普遍使用的高压插孔接触结构主要有片簧式、线簧式和簧圈式三种。
端子和端子相互接触的形式一般被分为点接触、线接触和面接触三类。
(1) 片簧式接触件片簧式接触件的插孔为冠簧孔,插孔内安放有片簧圈,每个片簧圈由多个弹簧片组成,所有弹簧片都向里拱。
组成具有弹性的弹簧圈,当插孔和插针相配时,每个弹簧片都和插针接触并且产生挤压力,保证多点稳定接触。
片簧式接触件是传统接触技术,工艺简单,设计灵活,扁平化设计使端子装配占用的空间很小,进而使连接器的整体尺寸变小,对装配空间的要求也相应减小。
高压电器开关设备的现状及应用
高压电器开关设备的现状及应用高压电器开关设备是电力系统中的重要组成部分,其主要作用是在高压电网中实现电气设备的开关、控制和保护。
随着电力系统的不断发展和升级,高压电器开关设备的应用范围也在不断扩大,其在电力输配电、工业生产、城市建设等领域都起着至关重要的作用。
本文将从高压电器开关设备的现状和应用两个方面进行探讨。
一、高压电器开关设备的现状1. 技术水平不断提升随着科技的不断进步,高压电器开关设备的技术水平也在不断提升。
目前,国内外电器开关设备制造商纷纷采用数字化、智能化、集成化等先进技术,使得设备的性能和可靠性得到了大幅提升。
比如,智能化开关设备可以实现远程监控和自动化控制,大大提高了电网的运行效率和安全性。
2. 设备类型多样化高压电器开关设备的类型也在不断多样化。
除了传统的断路器、隔离开关、负荷开关等设备外,现在还出现了气体绝缘开关、固体绝缘开关、混合绝缘开关等新型设备。
这些新型设备在结构设计、环保性能、绝缘性能等方面都有了较大的突破,为电力系统的安全稳定运行提供了更多的选择。
3. 绿色环保成为主流在当前的社会环境下,绿色环保已成为各行各业的主流趋势,高压电器开关设备也不例外。
现在的开关设备在材料选择、工艺设计、能源利用等方面都更加注重环保性能,力求减少对环境的影响。
比如,采用环保材料制造的设备可以减少对大气、水源的污染,同时提高了设备的可循环利用率,符合可持续发展的要求。
4. 国际标准逐渐统一随着全球化的发展,高压电器开关设备的国际标准也在逐渐统一。
这对于推动设备的国际化应用和贸易合作具有重要意义。
目前,国际电工委员会(IEC)发布的各项标准已成为业界公认的标准,各国制造商在生产设备时都会参照这些标准进行设计,从而提高了设备的通用性和互换性。
二、高压电器开关设备的应用1. 电力输配电领域在电力输配电领域,高压电器开关设备主要用于变电站、配电房等场所,用于控制和保护电力系统的正常运行。
随着电网规模的不断扩大和电力负荷的增加,对开关设备的要求也越来越高。
高压电源拓扑结构
高压电源拓扑结构高压电源的拓扑结构主要有以下几种:1. 升压拓扑(Boost Topology):升压拓扑是一种可以将输入电压升高到更高电压的电源拓扑结构。
它通常由一个开关管、一个电感和一个输出电容组成。
当开关管导通时,电感储存能量,闭合时则转换为输出电压。
由于升压拓扑没有反馈回路,因此输出电压比输入电压更高。
2. 降压拓扑(Buck Topology):降压拓扑是一种可以将输入电压降低到较低电压的电源拓扑结构。
它通常由一个开关管、一个电感和一个输出电容组成。
当开关管导通时,电感储存能量,闭合时则将能量传输到输出电容中。
由于降压拓扑没有反馈回路,因此输出电压比输入电压更低。
3. 升降压拓扑(Boost-Buck Topology):升降压拓扑结合了升压和降压拓扑的特点,可以根据需要将输入电压升高或降低到目标电压。
它通常由两个开关管、两个电感和一个输出电容组成。
通过控制开关管的开关状态,可以实现输入电压的升升或降降。
4. 反激拓扑(Flyback Topology):反激拓扑是一种用于变压器隔离的高压电源拓扑结构。
它通常由一个开关管、一个变压器、输出二级整流电路和输出电容组成。
反激拓扑通过变压器将输入电压转换为输出电压,并且具有隔离效果。
5. 正激拓扑(Forward Topology):正激拓扑也是一种用于变压器隔离的高压电源拓扑结构。
它通常由一个开关管、一个变压器、输出二级整流电路和输出电容组成。
正激拓扑通过变压器将输入电压转换为输出电压,并且具有隔离效果。
相比于反激拓扑,正激拓扑具有更好的能量转换效率。
上述拓扑结构可以根据实际需求进行选择,每种拓扑结构都有其适用的场景和特点。
浅析高压连接器在HXD2型电力机车中的运用
2018年4月第8期总第402期内蒙古科技与经济Inner Mongolia Science Technology &■EconomyApril 2018No. 8 Total No. 402浅祈高备違辏褰在HXD2嘍电力机卑中的运用焦忠雷(中国铁路呼和浩特局集团有限公司包头西机务段,内蒙古包头014010)摘要:本文以和谐机车车顶配件高压连接器为研究对象,通过对其结构组成、动作原理、维护与保养等方面的剖析,为检修人员提供相应的理论参考依据。
关键词:和谐;HXD2;电力机车;高压连接器;维护与保养中图分类号:U270 文献标识码:A文章编号:1007—6921(2018)08—0101—01改革开放以来,中国经济的迅速崛起对交通运输基础设施的建设及发展提出了更高的要求。
2006 年和谐机车的诞生及使用,为我国铁路运输提供了坚实的动脉保障。
2013年,随着HXD2型电力机车在包头西机务段的投人使用,对机车的构造知识、检修能力等提出了新的要求。
HXD2型电力机车高压电器主要是指机车的主回路中所使用的各类电器,如受电弓、髙压连接器、主断路器(22CB)、35K S接地开关、高压电流互感器、髙压电压互感器、髙压隔离开关、25k V电缆及穿墙套管等等。
包头西机务段配属的HXD2型电力机车主要采用DJLG1 — 400/25型髙压连接器。
该连接器主要功能为:当两节电力机车连挂时,便于两节车顶高压侧电路的自动连接。
髙压连接器安装于机车尾部的车顶,两节机车车钩对接的同时,依靠机车连挂车钩的力量进行连挂,分离时会随着机车车钩的脱开而自行分离。
1 结构组成DJLG1 — 400/25型高压连接器主要由支持绝缘子、导电板、软连接线、半环、羊角、导电杆、波纹管、十字轴支承、止动器、伸张弹簧等组成。
下面进行简单说明。
1. 1 羊角羊角有较宽的水平及垂直方向的导向范围,当 两台连接器进行对接时,即使水平或垂直位置存在一定的误差,也可以保障其良好的自动导向对接性能,该特性有效的保证了机车在曲率半径为125mm (最小曲率半径)及前后两机车的轮箍单边磨耗差不大于30m m时,连接器进行摘挂的可靠性能。
高压开关的模块化设计与应用
高压开关的模块化设计与应用高压开关是一种用于控制、切断和连接高压电路的设备,广泛应用于电力系统、工业自动化以及能源领域。
模块化设计是一种将系统分解为多个独立的模块并进行标准化设计的方法,能够提高开关的灵活性、可靠性和维护性。
本文将探讨高压开关的模块化设计与应用,重点讨论模块化设计的优势、模块选择与集成、以及模块化开关系统的应用案例。
一、高压开关的模块化设计的优势1. 提高灵活性:模块化设计使得高压开关可以根据不同的需求进行组合与配置,从而满足各种复杂的电路拓扑。
模块化设计还可以方便地进行扩展与升级,满足日益增长的电力需求。
2. 增强可靠性:采用模块化设计可以将不同的功能集成到独立的模块中,这样可以减少整个系统的故障点。
当一个模块出现问题时,可以快速更换而不会影响整个开关系统的运行。
3. 降低维护成本:模块化设计使得维护和保养变得更加简单和经济。
由于高压开关是由多个模块组成的,当某个模块需要维修时,可以快速更换而无需停机维护整个系统。
4. 提高安全性:模块化设计可以减少高压开关的操作人员与高电压接触的风险,增加操作的安全性。
在维护和保养过程中,操作人员只需与模块进行接触,而无需直接接触高压电路。
二、高压开关的模块选择与集成在进行高压开关的模块选择时,需要考虑以下几个方面:1. 电气性能:模块应具备良好的绝缘性能、耐压性能以及电流传输能力。
模块选用的材料和结构设计要能够满足高压开关的电气要求。
2. 机械性能:模块的结构设计应具备良好的机械强度和稳定性,能够承受高压开关运行中的机械应力和振动。
3. 热性能:模块应具备良好的散热性能,能够有效地散发高压开关产生的热量,确保模块稳定工作。
4. 控制性能:模块应具备可靠的控制功能,能够实现高压开关的各种控制操作,如开关、合闸和状态检测等。
在模块化开关系统中,各个模块之间需要通过标准的接口进行集成。
接口的设计需要考虑模块之间的互通性、标准化和可靠性,以确保模块之间的正常通信和协作。
自动化高压线束部件分组装系统的开发与应用
自动化高压线束部件分组装系统的开发与应用摘要:随着现代汽车行业的快速发展,高压线束部件在汽车制造中的应用越来越广泛。
为了提高线束部件的生产效率和质量,自动化分组装系统被引入到生产流程中。
本文将详细介绍自动化高压线束部件分组装系统的开发与应用,包括系统设计、关键技术和应用效果等方面。
1. 引言高压线束部件在汽车电气系统中起着重要的连接和传导作用,它们承载着电流和信号的传输任务。
随着汽车电动化和智能化的发展,高压线束部件的种类和数量越来越多,传统的手工组装方法已经无法满足生产需求。
因此,开发一套自动化高压线束部件分组装系统迫在眉睫。
2. 系统设计自动化高压线束部件分组装系统的设计主要包括工艺路线设计、设备选型和系统布局等方面。
首先,根据线束部件的组装工艺要求,确定了系统的工艺路线,包括线束切割、端子焊接、绝缘套管安装等工序。
然后,根据工艺路线确定了所需的设备,包括线束切割机、焊接机、装配机等。
最后,根据设备的数量和功能要求进行系统布局设计,确保设备之间的协调运作。
3. 关键技术自动化高压线束部件分组装系统的关键技术主要包括图像识别和机器人操作两个方面。
首先,通过图像识别技术,系统可以实时检测线束部件的位置、方向和质量等参数,保证组装的准确性和一致性。
其次,机器人操作技术可以实现自动的线束切割、焊接和装配等工序,在提高生产效率的同时减少人为错误。
4. 应用效果自动化高压线束部件分组装系统的应用可以带来多个方面的好处。
首先,系统的自动化程度高,可以大幅减少人力投入,降低劳动力成本。
其次,系统的生产效率大大提高,可以满足大规模生产的需求。
同时,因为系统采用了图像识别和机器人操作技术,所以组装的准确性和一致性也得到了有效保证。
最后,系统可以追踪每个线束部件的生产信息,实现对生产过程的全程监控和质量控制。
5. 展望随着汽车行业的不断发展和变化,自动化高压线束部件分组装系统还有进一步的发展空间。
未来,我们可以通过引入更多先进的技术,如人工智能和物联网,进一步提高系统的智能化和自动化水平。
高压电线拉线连接器的作用
高压电线拉线连接器的作用在电力传输和分配系统中,高压电线是不可或缺的组成部分。
高压电线连接器则是连接这些电线的重要设备,它承担着传输电力信号和保障电力安全的重要作用。
本文将探讨高压电线拉线连接器的作用及其在电力系统中的重要性。
一、高压电线拉线连接器的作用。
1. 传输电力信号。
高压电线连接器的主要作用之一是传输电力信号。
在电力系统中,高压电线连接器连接着不同部分的电线,使得电力能够从发电站传输到各个用电单位。
连接器通过其内部的导电材料,将电力信号传输到下游设备,确保电力能够顺利传输。
2. 保障电力安全。
高压电线连接器还起到保障电力安全的作用。
连接器的设计和制造需要符合严格的标准和规定,以确保其能够承受高压电力的传输,并且在恶劣环境下保持稳定的性能。
连接器的质量直接关系到电力系统的安全性,因此连接器的作用在于保障电力传输的安全可靠。
3. 便于维护和更换。
高压电线连接器的设计应该考虑到维护和更换的便利性。
由于电力系统中的设备需要定期维护和更换,连接器的设计应该能够方便工程人员进行维护和更换操作,以确保电力系统的正常运行。
二、高压电线拉线连接器在电力系统中的重要性。
1. 保障电力传输的稳定性。
高压电线连接器在电力系统中起着至关重要的作用,它直接关系到电力传输的稳定性。
连接器的质量和性能直接关系到电力系统的稳定运行,一旦连接器出现问题,可能会导致电力传输中断,对整个电力系统造成严重影响。
2. 提高电力系统的效率。
高压电线连接器的作用在于提高电力系统的效率。
优质的连接器能够减少电力传输过程中的能量损耗,提高电力传输的效率,从而降低电力系统的运行成本。
3. 保障电力系统的安全。
高压电线连接器的作用在于保障电力系统的安全。
连接器的设计和制造需要符合严格的标准和规定,以确保其能够承受高压电力的传输,并且在恶劣环境下保持稳定的性能。
连接器的质量直接关系到电力系统的安全性,因此连接器的作用在于保障电力传输的安全可靠。
[干货]PDU核心电气件介绍与选型--高压继电器
[干货]PDU核心电气件介绍与选型--高压继电器喜欢军事的小伙伴们想必对“海湾战争”中有款“坦克杀手”,对,就是美国军方的武装直升机“科帕奇”记忆犹新。
这款明星上有颗赫赫有名的气件,就是Kilovac的高压继电器且已经走向民间。
Kilovac从1964年就开始做高压方面的,主要是跟着美国的国防和太空计划,在空间站上用的,后来在直升机/战斗机上用,美国军方玩的是200V+的直流系统,这家公司推动了真空、加压高压继电器和接触器的发展。
2002年泰科(TE Connectivity) 收购了Kilovac品牌的高压接触器产品,Kilovac都是高大上的运用,航空航天级的。
所以高压高电流产品随着新能源汽车的发展,也被“拿来主义”运用起来。
这颗EV200最早是科帕奇直升机上用的。
之前的文章我有聊到,新能源汽车及其部分核心气件渊源于军事用途,从此可以窥见一斑。
高压继电器的应用领域非常广泛,如前几年火爆的光伏市场等,新能源汽车领域如直流充电桩、DC、水暖PTC 充电机、风暖PTC、动力电池、高压箱、电动空调等涉及到高电压部分的地方,都会用到高压继电器,与熔断器算是一对好基友了,下文主要这个核心气件聊聊在PUD里面的应用。
先来看看高压配电盒,简称PDU(Power Distribution Unit),新能源车高压系统解决方案中的高压电源分配单元。
通过母排及线束将高压元器件电连接,为新能源汽车高压系统提供充放电控制、高压部件上电控制、电路过载短路保护、高压采样、低压控制等功能等,保护和监控高压系统的运行。
PDU也能够集成BMS主控、充电模块、DC模块、PTC控制模块等功能,与传统PDU相比多了整车功能模块,功能上更加集成化,结构上更复杂,具有水冷或是风冷等散热结构。
PDU配置灵活,可以根据客户要求进行定制开发,能够满足不同客户不同车型需求。
BDU(BatteryDisconnect Unit )电池包断路单元,专为电池包内部设计,也是高压配电盒的一种。
高压线束部件分组装工艺优化及其在汽车行业中的应用
高压线束部件分组装工艺优化及其在汽车行业中的应用高压线束是现代汽车电气系统中的重要组成部分,负责传输电能和信号,确保车辆正常运行。
对于汽车制造企业来说,如何优化高压线束部件的分组装工艺,提高生产效率和产品质量是一个关键问题。
本文将介绍高压线束部件分组装工艺的优化方案,并探讨其在汽车行业中的应用。
第一部分:高压线束部件分组装工艺的优化方案1. 线束部件的分类和组织传统上,高压线束部件的组织方式是按照线束的功能进行划分,如引擎线束、底盘线束、车身线束等。
然而,随着汽车电气系统的复杂性增加,传统分类方式已经不能满足生产的需求。
因此,可以考虑按照线束部件的形状、大小、材料等特性进行分类和组织。
2. 工作流程的优化通过优化高压线束部件分组装工艺的工作流程,可以提高生产效率,减少生产时间和资源的浪费。
首先,应该对现有的工作流程进行分析和评估,找出瓶颈和不必要的步骤。
然后,根据分析结果,重新设计工作流程,合理安排工作岗位和工作任务,提高工作效率。
3. 自动化技术的应用自动化技术在汽车制造业中的应用越来越普遍,也可以在高压线束部件的分组装工艺中发挥重要作用。
通过引入自动化设备和机器人,可以实现线束部件的自动拆装和组装。
这样可以大大提高生产效率,减少人工操作的错误和疲劳,提高产品质量。
第二部分:高压线束部件分组装工艺在汽车行业中的应用1. 提高生产效率优化高压线束部件分组装工艺可以大大提高生产效率。
通过工艺优化,可以降低线束部件的组装时间,减少不必要的操作步骤,提高生产线的吞吐量。
这将使汽车制造企业能够更快地交付更多的车辆,增加销售量并获得更大的利润。
2. 提高产品质量通过优化高压线束部件分组装工艺,可以减少错误和疏漏,提高产品质量。
合理安排工作流程和工作岗位,避免操作错误和疲劳,减少线束部件的组装失败率。
这将使汽车制造企业能够生产更可靠和安全的车辆,提升消费者的满意度和信任度。
3. 降低生产成本通过工艺优化,可以降低高压线束部件分组装工艺的生产成本。
高压电力控制配电板的智能集成与互联技术研究
高压电力控制配电板的智能集成与互联技术研究摘要:随着现代社会电力需求的急剧增长,高压电力控制配电板在电力系统中起到至关重要的作用。
传统的控制配电板面临着效率低下、安全隐患多等问题。
为了解决这些问题,研究人员开始关注智能集成与互联技术在高压电力控制配电板中的应用。
本文通过对现有研究成果的梳理和分析,探讨了智能集成与互联技术在高压电力控制配电板中的应用现状、挑战和未来发展方向。
1 引言随着电力需求的不断增加,电力系统的稳定性和安全性成为重要问题。
高压电力控制配电板作为电力系统的重要组成部分,承担着对电力负荷合理分配和优化运行的责任。
然而,传统的高压电力控制配电板存在一系列问题,如低效率、安全隐患多等。
为了解决这些问题,研究人员逐渐转向智能集成与互联技术的应用。
2 智能集成技术在高压电力控制配电板中的应用2.1 物联网技术物联网技术可以实现高压电力控制配电板的智能集成与互联。
通过传感器和网络技术,可以实时监测和控制配电板的状态。
物联网技术可以提高智能化程度,增加系统的可靠性和安全性。
2.2 人工智能技术人工智能技术的应用可以提高高压电力控制配电板的智能化水平。
通过机器学习和深度学习算法,可以对电力负荷进行预测和优化调度,提高配电板的效率和稳定性。
同时,人工智能技术还可以实现对故障的自动检测和诊断,提高故障处理的效率。
2.3 云计算技术云计算技术可以实现高压电力控制配电板的远程监控和管理。
通过将配电板的数据上传至云端,可以实现对多个配电板的集中控制和管理。
云计算技术可以提高配电板的运行效率和可靠性,减少资源的浪费。
3 智能集成与互联技术在高压电力控制配电板中的挑战3.1 数据安全性由于高压电力控制配电板涉及重要的电力系统信息,因此数据的安全性是智能集成与互联技术面临的重要挑战。
安全性问题包括数据的传输安全、存储安全和访问安全等。
3.2 网络稳定性智能集成与互联技术需要依赖网络进行数据的传输和通信,因此网络的稳定性是一个关键问题。
高压连接器应用场景
高压连接器应用场景以高压连接器应用场景为题,我们将探讨高压连接器在不同领域的广泛应用。
高压连接器是一种用于连接高压电源或设备的电气连接器,它能够在高压环境下提供稳定可靠的连接。
下面我们将分别从电力传输、航空航天、医疗器械和工业自动化四个方面来介绍高压连接器的应用场景。
在电力传输领域,高压连接器是实现电力输送的重要组成部分。
电力传输需要将发电厂产生的高压电能传输到各个终端用户,而高压连接器则负责连接发电厂的输电线路与变电站,以及变电站与终端用户之间的输电线路。
高压连接器必须能够承受高达数千伏甚至数十万伏的高电压,并保持稳定的电气连接,以确保电力传输的可靠性和安全性。
在航空航天领域,高压连接器被广泛应用于飞机、火箭和卫星等航空航天设备中。
这些设备在工作过程中需要大量的电能供应,并且还需要在高速飞行和复杂环境中保持稳定的电气连接。
高压连接器能够满足这些要求,它们具有良好的抗振动、抗冲击和防水性能,能够在恶劣的航空航天环境下确保电气连接的稳定性和可靠性。
在医疗器械领域,高压连接器被广泛应用于医疗设备的电气连接。
医疗器械通常需要使用高压电源来提供电能,例如X射线机、核磁共振仪和放射治疗设备等。
高压连接器能够为这些设备提供稳定可靠的电气连接,并且还具有防水、防尘和抗腐蚀等特性,以满足医疗设备对电气连接的特殊要求。
在工业自动化领域,高压连接器被广泛应用于工业设备的电气连接。
工业自动化设备通常需要使用高压电源来提供电能,并且还需要在高温、高湿、高腐蚀等恶劣环境下工作。
高压连接器能够在这些恶劣条件下提供稳定可靠的电气连接,并且具有高温、防爆和抗腐蚀等特性,以满足工业自动化设备对电气连接的特殊要求。
高压连接器在电力传输、航空航天、医疗器械和工业自动化等领域都有广泛的应用场景。
它们能够在高压环境下提供稳定可靠的电气连接,具有抗振动、抗冲击、防水、防尘、抗腐蚀等特性,以满足不同领域对电气连接的特殊要求。
随着技术的不断进步,高压连接器在未来的应用领域将会更加广泛,为各个行业的发展提供强有力的支持。
新能源汽车高压连接器接触对浅谈
新能源汽车高压连接器接触对浅谈市场上的典型代表新能源汽车离不开高压连接器,而无论哪种连接器都离不开接触件(不包含其它行业哈)而接触件里面的簧体是非常重要的零部件,算是核心部件;但让人比较悲观的是这么小的一个零部件,国产的连接器当中我至今没有发现一个可以拿的出手,性能稳定的产品(综合来看,不喜勿喷),当然这个和基础材料、设计学、仿真学等很多综合学科有关联;多一句嘴,对于整车而言,我们看看充电插座里的这个簧体就可以判断它的好坏了,相比车身其它的高压连接器,因为它的插拔频率更高,对于性能的稳定性要求更为严苛(这是宇通的朋友和我聊的,我觉得有道理);市场上这种簧体设计方式很多,我罗列了比较有代表性常见的几种,插片式比如以KOSTAL、TYCO小电流为代表的插片(或者叫开片)式结构,其实我们不谈其它行业,在新能源汽车行业里,这种插片式的方式最早的在日美的混动车型里非常的常见,比如早期住友就给普锐斯的车型做过这种方式,再比如特斯拉的早期车型的电池输入口也是这种方式、包括宝马混动7系上的Kostal产品;但是把这种方式做成系列化的,我只看见了kostal 这么干过,泰科在一些小电流的领域也系列化的用过这种方式;国内同行做这种方式的也比较多;这种方式在其它行业很多应用,在汽车上一般小电流的接插件应用比较多,之前和同事聊认为,这种方式在车辆上使用最高不要超过200A;这种方式优点在于成本比较低廉,插拔力较小,不足的是无法耐受大电流;冠簧式市场上用的最多的还是片状的簧式为主(Crown Band),按照这个成型的形状有冠簧、扭簧等,比如最为典型的代表就是安费诺的“RADSOK”系列产品,这种片式簧状产品大多数由铍青铜制作,这也是电连接器行业里最为常用的材料,铍青铜因为其较高的弹性、强度、无磁性、以及良好的导电性能被誉为“有色金属弹性之王”,纯铜的本身弹性比较差,导电性能也一般,所以在通常铜合金的材料都是需要镀上一层贵金属来实现可靠电连接,当然还有中间的过渡层,这个我们下面说;这种片簧式的结构市场上非常多,早在新能源汽车行业出现之前就已经在其它行业大量的使用,但是当我们把它带到汽车行业时,我们发现原本的使用要求已经发生变化,比如原来可能相对是静态的使用场合,定期维护更换保养都比较方便,但是用到汽车上,工况就要复杂的多,甚至像充电接口需要频繁的插拔,电流又非常的大,温度较高,加之市场研究较少,所以前两年我们会在市场发现充电插座的簧片及公端的插针磨损的“咬痕”非常的厉害,磨损的尘积也非常多,这都造成了非常高的接触电阻,随着一段时间使用,各种灰尘积累、蠕变效应加之金属材料受力的应力释一些重载大功率的瞬间电流完全会瞬间烧掉融掉材料;所以汽车行业的大电流的连接器的片簧应用设计不能按照传统的工业、轨道或者其它行业同等考量,因为外部的环境更为复杂;线簧式如果说片簧和线簧都是弹性接触,那么线簧的优点是其有更多的接触点,因为它是通过金属丝缠绕拉紧等非常复杂的工艺完成,所以其受力也更为均匀,线簧结构的出现也解决了大电流行业里点和点接触不可靠的问题,当然其复杂的制造工艺也导致其高昂的成本,对于接触而言,我们通常会说其有效的接触面积越大越好,其实因为接触是两个零件的事情,所以我们除了考虑其接触面积,我们还需要考虑其插紧力,因为这个力的大小也会对接触的电性能产生很大的影响,接触力太大会影响材料的寿命,做过这方面设计的朋友都会知道,当你的接触力超过其喉园的最大弹性点时就会降低其使用寿命,严重的会影响表面镀层,也不利于插拔,如果多芯就更难插拔了;但是如果你接触力过小,真正刺破氧化层的有效接触点减少,实际有效接触面积较少,形成较大的接触电阻,随着温度的上升,使用时间的加长,都会诱发潜在的风险;上面三种方式是用的最多的,也是较为常见的;接下来我们聊聊另外几种方式;“拉钩式”和”表带式“”拉钩式“是我自己起的名字,这种方式是APP(Anderson power)的专利方式,当然就像安费诺的RADSOK在国内被抄袭了很多一样,随着APP的连接器在一些低端的新能源汽车或者一些电动叉车等行业的逐步应用,国内抄袭的也比较多,而且价格更为的便宜,因为其结构相对也比较简单,这种方式用在电力、工业或者其它行业比较多,因为手上没有APP的大电流的测试数据,所以不好判断其大电流的接触会如何,但是在几十安培的电流下,从其测试数据来看还是不错的;表带式“Multi®- Contact)这个是MC自己开发的一种专利方式,通过其公布的测试数据来看,还是非常靠谱的,但是因其制作结构复杂,所以目前没怎么看见有多少模仿的,毕竟当下的汽车市场,从1级到2级基本上都沦为了”成本为王“的时代,好事还是坏事无法评判,只能让市场和时间来评判了;MC最为工业连接器的巨头,最初开发出来也是基本上用在了大量的工业和电力工业,但是最近我们通过国外展会上的资料发现,其最近开发出的电机三相连接器也把其看家的”表带式“(Multi®- Contact)产品用在了其连接器上,因为在国内市场还没有见过,是否适合当下国内市场,就需要市场检验了;弹簧触指式这种方式在电力行业,甚至开关电器行业里面大量的使用,用到汽车上并且作为接触或者屏蔽件的也就是这几年的事情,代表的厂家就是瑞典的baumanncontact™和美国的BALSeal contact™,而把其用在接触的最为代表的连接行业当属罗森博格了,这种方式我早在两年前已经接触,其优点是有较多的可靠接触点,插拔力较低、还有一点其圆周式的弹簧接触抗震性能比较好;但是其成本也相对较高,就我个人而言,更喜欢将它用到屏蔽环节当中去,如果设计合理,它可以碾压目前的普遍的屏蔽方式,其实连接器最为一个小零部件,其自身的屏蔽其实被严重忽略了,行业里,目前了解到正在对这块有严格要求的主机厂也很少,因为其测试成本昂贵不说,本身屏蔽也是一个系统级的事情;类型因为新能源汽车上的高压大电流的连接器,一般电流都高达100~400A左右,所以这就要求连接器具备通大电流的能力,其连接器的接触件性能稳定性就显得非常的重要,我们目前能看到较多的接触方式,上文我们提到了一些典型代表厂家的设计方式,因为考虑到大电流,目前市场上主流的方式还是“簧式”结构较多,有“冠簧式、线簧式、扭簧式等等,当然冠簧式还分内、外冠簧;。
试析几种常用接触件在新能源汽车高压连接器上的应用
试析几种常用接触件在新能源汽车高压连接器上的应用摘要:作为连接电气和实现信号传递的基础机电元件,高压连接器需要做好接触件的选择,以便通过可靠信号传输保证新能源汽车安全运行。
基于此,本文对片簧式、扭簧式、触指式等几种常用接触件在新能源汽车高压连接器上的应用问题展开了分析,发现采用触指式插孔的接触件具有较好的可靠性、经济性。
关键词:接触件;新能源汽车;高压连接器引言:在新能源汽车上,利用高压连接器进行高压组件的连接,在连接器应用场合不同的情况下,需要采用不同的端子接触件,以便运用不同电接触方式满足电路的各种信号传输需求。
加强对常用接触件在新能源汽车高压连接器上的应用分析,能够进一步了解不同接触件应用的可靠性和经济性水平,从而为高压连接器功能的正常发挥提供保障。
1新能源汽车高压连接器上接触件的应用要求在新能源汽车的整车、充电设施上,均需要采用高压连接器。
而在连接器中,接触件作为重要构成部分,将在连接器绝缘体中集成,承担信号传输任务,接触不良将造成连接器失效。
从结构上来看,连接器包含插合端与尾端。
其中,插合端包含弹性部件和刚性部件,能够使插头与插座可靠接触,尾端用于实现线缆、印制板等部件的连接。
在新能源汽车高压连接器上,接触件基本是成对出现,分为插头端子和插座端子,是整车电路连接的基础元器件,能够通过端子啮合完成电流传输和信号传递。
由于连接器需要依靠接触件的界面相互接触实现电传导,所以保证接触件可靠接触是连接器实现电连接的基础[1]。
在电接触过程中,存在由接触体电阻和表面接触电阻构成的接触电阻,实现负载连通后会使接点升温、发热,关系到接触件使用可靠性和寿命。
而接触电阻大小与接触件材料、表面粗糙度和接触压力有关。
在材料成分稳定的情况下,可以减小材料电阻率和有效导电截面的变化,使导体维持稳定电阻值。
表面粗糙度受制作工艺影响,数值越大接触点数越小,导致接触电阻增大,接触稳定性下降。
接触压力与弹性结构有关,需要根据弹性极限、弹性模量等因素确认。
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10.16638/ki.1671-7988.2019.05.011基于不同高压电气架构接插件应用浅析王飞,姚意,李东,曾羽飞,汪涛(奇瑞新能源汽车技术有限公司,安徽芜湖241002)摘要:文章主要介绍纯电动汽车连接器在不同高压架构的使用特点,螺栓固定式连接器的技术特点以及螺栓固定式连接器相对于快插式连接器在不同高压架构中的应用优势。
关键词:快插式连接器;螺栓固定式连接器;高压架构中图分类号:U462 文献标识码:A 文章编号:1671-7988(2019)05-37-04Analysis of Connector Application Based on Different High VoltageElectrical ArchitecturesWang Fei, Yao Yi, Li Dong, Zeng Yufei, Wang Tao(Chery New Energy Automobile Technology Co., Ltd., Anhui Wuhu 241002)Abstract: This paper mainly introduces the application characteristics of BEV connectors in different high-voltage structur -es, the technical characteristics of bolted fixed connectors and the application advantages of bolted fixed connectors in different high-voltage structures compared with fast plug-in connectors.Keywords: Fast Plug-in Connector; BFC; High Voltage ArchitectureCLC NO.: U462 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)05-37-04前言随着环境问题的日益突出以及能源危机的逐步加剧,清洁型电动汽车的市场销量在慢慢提升。
清洁型电动汽车高效、节能、低噪音、零排放的优点明显,国家发布的《节能与新能源汽车产业发展规划》的相关政策,主要规划的内容为新能源汽车产业发展将以纯电驱动为新能源汽车发展和汽车工业转型的主要战略取向。
但是电动车市场销量在一定程度上受着国家补贴政策的影响,随着补贴标准越来越低,电动车要继续扩大市场,自身成本的控制必须趋向于汽油车,方有竞争优势。
整车高压线束作为关键零部件,其架构的设计,连接器的选型对高压线束的成本有着很大的影响。
而连接器的选型不仅仅影响整车线束的成本,对整车的EMC、高压安全设计也很关键。
1 整车高压架构整车高压架构系统的功能主要是保证动力电能的输出,主要连接整车高压模块,构成整车高压架构。
高压模块主要有以下产品:动力电池,PDU(高压电器盒)、MCU(电机控制器)、DCDC、OBC(充电机)、PTC及其控制器、驱动电机、EAC(空调压缩机)、快充接口、慢充接口。
高压架构的设计影响到各高压模块在整车上的位置,高压线束的走向以及高压连接器的数量等,对连接器的成本起着关键的影响[1]。
1.1 电动车典型高压架构形式及特点电动车经过近几年的快速发展,经历了多种高压架构,总体类似可以分三种类型:1.1.1 分布式架构目前大部分电动车采用分布式架构(见图1),其主要特点在于各模块单独布置,不做任何集成,缺点是每个模块之作者简介:王飞,工程师,就职于奇瑞新能源汽车技术有限公司,担任高压系统科室经理职务。
主要研究方向:高压线束,连接器,PDU,熔断器以及继电器,高压架构,高压安全。
37汽车实用技术38 前都需要连接器连接,数量多,成本高。
图1 分布式架构1.1.2 三合一集成架构随着电动汽车技术的发展,各主机厂开始发展分模块集成技术: MCU 与驱动电机,DCDC 和OBC ,DCDC 、OBC 、PDU 等二合一、三合一集成(图2所示为DCDC 、OBC 、PDU 三合一集成)。
分模块集成技术既能减少连接器的数量,降低成本,又能避免五合一多模块集成带来的技术难题。
图2 三合一集成架构1.1.3 五合一集成架构五合一集成架构应该是电动车高压架构的一个趋势,其主要特点在于集成了大部分可以集成的高压模块,减少高压连接器数量,降低了高压线束成本。
缺点在于集成控制模块目前技术还不成熟,在一定程度上,其增加的成本抵消了连接器降低的成本。
但是随着模块集成化技术越来越成熟,加上市场应用推广,其成本将会逐渐走低。
图3 五合一集成架构1.2 三种高压架构连接器成本分析从电流大小上来说,可以将连接器分为150A 以上以及150A 以下两类。
按上述原则要求,三种高压架构连接器统计如表1。
从表1可以看出不同高压架构的连接器数量差别:大电流连接器五合一集成架构相对于分布式架构和三合一集成架构减少了2对,成本上减少约28%;小电流连接器五合一集成架构和三合一集成架构相对与分布式架构减少了4对,成本上减少约40%。
表1 三种高压架构连接器统计2 高压连接器高压连接器同线束连接电动车动力总成系统,是高压线束系统关键二级零部件,影响车辆的功能和性能,同时也是影响安全性能的重要因素。
连接器选取不当,可能会引起车辆抛锚、着火、甚至电击等引起车辆使用者的生命安全。
所以连接器在电性能、机械性能、环境性能以及安全性能方面技术要求很高[2]。
而连接器的成本关键是技术要求,在技术要求不变的情况下,可以通过连接器的结构来降低连接器的成本。
2.1 连接器种类高压连接器目前主要分两种: 2.1.1 快插式连接器快插式连接器主要结构有插头和插座插头主要有端子、外壳、Inter-Lock 、密封圈、屏蔽环、封线体、尾盖、助力手柄以及其它附件组成,如图4所示:图4 插头插座主要有端子、外壳、Inter-Lock 、密封圈、屏蔽环以及其它附件组成,如图5所示:图5 插座王飞 等:基于不同高压电气架构接插件应用浅析39图6 快插式连接器装配图2.1.2 螺栓固定式连接器螺栓固定式连接器主要结构有:TPT 铝合金连接器外壳、屏蔽压接内衬套、屏蔽压接套、密封圈、尾盖以及其它附件等(如图7)。
图7 螺栓固定式连接器爆炸图2.2 快插式连接器和螺栓固定式连接器对比分析结构形式:快插式连接器相对于螺栓固定式连接器结构比较复杂,快插式连接器多了插座,螺栓固定式连接器直接和高压模块通过螺栓连接;快插式连接器插头比螺栓固定式连接器多了互锁、锁紧机构,螺栓固定式连接器无锁紧机构,通过螺栓和高压模块对接。
技术要求:两种连接器的结构都能满足GB/T 18384.3《电动汽车 安全要求 第 3 部分:人员触电防护》规定的技术要求,其中快插式连接器通过互锁结构满足高压断电需求,螺栓固定式连接器则按标准规定必须使用工具方可断开[3]。
装配效率:螺栓固定式连接器装配性比较差,快插式连接器通过自身锁紧机构,不需要通过工具就可以完成连接器装配工作。
螺栓固定式连接器需先打开高压模块上盖,装配接触端子,再装配连接器外壳,然后装配高压模块上盖。
整体装配工时约增加300%。
如下图:图8 螺栓固定式装配示意图成本对比:通过连接器结构对比,可以知道快插式连接器结构相对复杂:快插式连接器比螺栓固定式连接器多了互锁、助力手柄,且多了一个插座,而螺栓固定式连接器只多了固定的螺栓。
一对快插式连接器对比螺栓固定式连接器的成本约降低70%左右。
3 螺栓固定式连接器在不同架构中的应用螺栓固定式连接器不是适合所有的位置,需要结合高压架构以及连接器过电流大小综合考虑。
架构决定高压各模块的位置、装配方式,连接器出线方向;小电流连接器使用螺栓固定式结构形式,成本降低有限。
下面我们结合上述三种架构形式来分析:1)分布式架构:分布式架构快充线束不适合使用螺栓固定式连接器,主要是因为快充线束本体较大,动力电池分装线装配快充线束后,再随动力电池上总装线,装配方便性不足,影响装配效率,不建议使用螺栓固定式连接器,其它位置都可以只用螺栓固定式连接器;2)三合一集成架构:同分布式架构;3)五合一集成架构:可以通过集成控制模块揭盖设计,快充线束和集成控制模块连接器处可以使用螺栓固定式连接器,其它位置都可以只用螺栓固定式连接器。
表2 使用螺栓固定式连接器位置&数量统计表4 总结本文一方面从架构的角度分析不同架构形式,连接器对高压线束成本的影响;另一方面从连接器的结构形式分析连接器对于高压线束成本的影响。
从架构的角度来讲,五合一集成架构成本最低,但是五合一高压模块目前仅仅是物理集成,并没有从原理上实现各模块的柔性综合集成,技术不够成熟,且集成模块成本增加,目前阶段还不适合整车应用。
而三合一集成架构集成DCDC 、OBC 和PDU ,原理相对简单,且目前市场上已经有所推广,整体成本相对较低,适合目前整车应用。
从连接器结构形式来讲,快插式连接器应用较广,装配效率高,适合整车装配节拍较快的装配线,但是成本较高。
而螺栓固定式连接器结构简单,成本低,适合整车装配节拍较慢的装配线。
综合上述,考虑到目前纯电动车市场还处于上升期,生汽车实用技术40 产节拍较慢,以及纯电动车整体成本高,可以考虑使用三合一集成以及螺栓固定式连接器技术。
待模块集成技术成熟以及电动车生产节拍速度要求提高,可以逐步推广使用五合一集成以及快插式连接器。
参考文献[1] 李田田,金启前,冯擎峰.纯电动汽车高压电气架构的设计[J].汽车工程师,2013(11):49-51.[2] SAE J1742-2010 Connections for high voltage on-board vehicle elec-trical wiring harnesses-test methods and general performance requi -rements[S].SAE,2010.[3] 中国汽车技术研究中心.GB/T 18384.3-2015电动汽车安全要求(第3部分):人员触电防护[S].北京:中国标准出版社,2015.(上接第24页)与发动机有所不同,纯电动客车怠速(暂停)时电机转速为0,考虑到电机响应较快,起步加速时间短,最低转速按正常行驶车速20km/h 计算,此时电机转速大概为1500r/min ,其激振频率为25Hz 。
系统固有频率应尽量避开此时较低转速时的激振频率。
根据隔振原理,激振频率与固有频率之比应满足≥1.414,故固有频率范围上限为17Hz 。
由表4中的模态分析结果可知轻量化与非轻量化气囊支座在约束状态下的模态频率都远高于车轮不平衡可能引起的最高激励频率5.145Hz 和电机激振频率17Hz ,因此不会产生共振,故设计符合要求。