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800V架構下，給連接器帶來了哪些“改變”？

發布時間：2023年12月15日 | 文章來源：線束中國 | 瀏覽次數：1,287 | 訪問原文
眾所周知，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，通過獨立或與線纜一起，為器件、組件、設備、子系統之間傳輸電流或光信號，并且保持各系統之間不發生信號失真和能量損失的變化，是構成整個完整系統連接所必須的基礎元件。而一輛新能源汽車里的連接器大概有三種。

■?低壓連接器與高壓連接器
低壓連接器：電壓在24V之間，這個傳統燃油車里也有，主要是用于燃油車BMS，和空調車燈等系統。
高壓連接器：電壓在500-1000V之間，新能源汽車中的電池包、電機和電機控制器、PDU、充電系統、DCDC轉換器、空調壓縮機、PTC加熱器等這些高壓車身電子單元都用到了高壓連接器。

■?DCDC轉換器—PTC加熱器
高速連接器：目前新能源汽車的車載傳感器，用量也增加不少，這對數據傳輸要求（高速高頻大數據量）相應提高，車載射頻連接器使用量也隨之增長，FAKRA、Mini-FAKRA（HFM）以及HSD(射頻)，其主要用于信息娛樂系統、導航、輔助駕駛系統、傳感器以及攝像頭等。

01.

高壓連接器的構成與分類
電動汽車上所用的高壓連接器都有公端（Male connector）和母端（Female Connector）之分，公端往往以線端的形式存在，母端的出線方式總體有銅排、螺栓和線纜壓接三種，另外根據電流大小，還分為大電流高壓連接器和小電流高壓連接器，以50A為分界小于這個值的為小電流相反大于50A就是大電流連接器。
新能源汽車的高壓連接器主要由四個部分組成：觸點、絕緣子、外殼和附件。
觸點是連接器的核心部件，整個車輛的所有線路和系統都通過插入式觸點連接到行駛過程中所需的光電信號。
絕緣子主要起絕緣作用，保證接觸件之間的絕緣，即內塑殼。
外殼主要起到固定和保護作用，保證接插對準和保護整個連接器。
附件是為了根據用戶要求完成對電纜和連接到連接器的其他零件的保護，并滿足工作環境的其他要求。
而高壓連接器按有無屏蔽功能分為非屏蔽型鏈接器和屏蔽型連接器：
非屏蔽型連接器的內部結構比較簡單，無屏蔽功能，成本相對較低，也節約了屏蔽功能的安裝成本，可以應用在不需要屏蔽功能的部位上，如充電回路、控制器內部、電池包殼體內部及控制內部等由金屬殼體包覆的電器上。

■?非屏蔽型連接器
屏蔽型連接器則與之相反，屏蔽型連接器結構復雜，有屏蔽要求，成本相對較高。適用于必須有屏蔽功能的地方，適合應用在高壓線束連接這種要求具有屏蔽功能的部位上，如用電器外部與高壓線束相連處。

■?屏蔽型連接器
根據線束連接方式不同分為兩個類別的連接固定式和插合式：
固定式連接器一般都是以螺栓直接連接的，螺栓連接是在整車上經常看見的一種連接方式，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影響的，其成本也相對低廉，但是其也存在一定的局限性，拆卸安裝和維護都有極高的成本，占的空間也大。
插合式連接器通過聯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。因為插合連接直接可以手動插合即可，所以從某種角度來說，還是可以減少空間利用，尤其在一些狹小的操作空間。
根據有無密封要求可以分為密封連接器和非密封連接器：
高壓連接器根據使用部位的不同，對密封的要求也不同，大致可以分為S1、S2、S3這3個等級。濕區連接器一般會有密封要求，干區連接器則沒有密封要求，高壓連接器密封等級需滿足IP6K9K，同時還需要滿足IP67甚至IP68。高壓連接器防護等級未裝配滿足IPXXB，裝配后滿足IPXXD。IPXXB是防觸指防護等級，IPXXD是探針進入探測等級。

02.

800V架構下，連接器的改變
平臺架構從400V升級至800V，相應地要求連接器需要重新選型。要滿足高壓帶來的一些熱管理、EMC等問題，連接器數量需要增加（增加大功率快充接口）。在同等功率條件下，電壓提高，電流減小，線纜耐壓性提高，體積減下。因此，800V高壓平臺對連接器的要求其實無非就兩點：
一是產品品質升級。800V架構下在性能上相對傳統連接器也有更高的要求，如高壓互鎖HVIL、IP67/68、IP6K9K防護、阻燃等級V0、電磁防護等。另外，電動汽車有很多的電子器件，電流會產生磁場，尤其是800V平臺的交流電頻率很快，導致的EMC問題，這就需要整車零部件都要有抗干擾的能力，尤其是電動汽車這整個電力載體，對于高壓系統而言，屏蔽連接器、電纜是非常重要的。
改進方案就是會在接觸電阻上鍍金或鍍銀形成金屬屏蔽罩，電纜屏蔽層會跟金屬殼的屏蔽層相連，形成一個有效的360°的屏蔽層，屏蔽與非屏蔽連接器主要區別即為是否設置有導電良好的金屬屏蔽體。
此外，現在的電車都追求輕量化、集成化，這就需要產品盡可能的做的更小或更集成，額定電壓大小與爬電距離和電氣間隙成正比，換句話說，額定電壓要求越高，連接器越大，或者越長，所以說連接器的大小長短的減少，對技術的要求很高。
二是需求用量增大。首先目前市面上的充電樁，基本都是給400V電動車充電的快充樁，電壓最高也就750V，目前的800V車型需考慮落地實用性，所以要兼容400V電車的充電樁，一般都是會在車上加個升壓模塊DCDC，致使連接器的數量增加。另外，若給800V電動車充電，快充樁需提升至1000V，其充電樁也需要兼容400V的直充，充電樁內部也需增加DCDC，這就又要增加連接器的數量了，升級到800V平臺預計連接器數量較400V平臺提升15到20個。
保時捷的升壓方式是電容儲存升壓，是不需要線圈的，通過并聯電路對兩個電容進行充電，再切換電路形成串聯電路（電壓加倍），再減去二極管的壓降，但也需要增加兩個電容一個開關，連接器的數量也是必不可免的增加。
目前的800V高壓連接器最主流的還是塑料+屏蔽功能+高壓互鎖+二級解鎖的第4代高壓連接器。高壓連接器主要有兩種標準體系，分別為LV標準插件，USCAR標準插件，目前以LV在國內市場流通性最大，工藝標準最完善，國內能做的企業不多，LV與USCAR這兩種都做的企業那就更少了。
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