电动汽车高压线束端子压接性能分析

线束中国 2024-07-01 09:24

伴随着新能源汽车产业的快速发展,新能源线束获得发展机遇。高压线束不同于低压线束的区别在于,高压端子通过电流较大,容易产生发热现象,导致端子机械强度和线束绝缘性能下降,同时引起导体氧化进一步加剧发热等问题。

高压端子压接既需要考虑压接的可靠性,又需要考虑压接处具有较低的温升。本文主要介绍冷压接对端子温升影响。




高压端子常见压接类型

压接、电阻焊、高频焊。




压接使用压接设备和模具将导线和端子经过压接过程连接在一起。高频焊接就是利用高频焊接机将导线和端子焊接在一起。电阻焊是利用专用电阻焊接设备将导线和端子连接在一起。
优点
操作简单,使用维护方便,制造成本低,操作效率高,适合大批量生产。
缺点
对于连接器要求导线和端子连接后电流通过率高、电阻要求小的线束和端子,无法满足。
大平方高压端子常见的压接方式如图 1 所示,为六边形封闭式端子。

普通压接的优点显而易见,但如何使普通压接扬长避短,尽量减少压接电阻显得尤为重要。减少电阻就意味着减少发热,能够降低产品温升,使产品寿命与质量更加优异。

端子发热的危害

端子发热后容易使其自身以及导线导体接触面氧化,生成氧化层薄膜,使接触电阻增大,增大的速度随温度的升高而成倍增长,进一步增加端子温升速度,严重时会引起火灾。同时会使接触结构的弹力元件退火,接触压力降低,进一步加剧接触电阻增加。另外发热会使连接端子的导线绝缘层老化发脆,引起绝缘性能下降,存在漏电过热引起火灾的风险。

如图2所示,高压线束有三大发热源。



端子三大发热源

导线导体:导体本身带有电阻,截面积越小,电阻越高,电阻会导致发热。

端子压接处:压缩比不够,会使导体松散,导致电阻较大,容易发热。压接过度容易引起截面积变小,载流量不够引起发热。

公母端子对插接触处:端子接触不良,或端子接触面氧化导致发热严重。

降低端子温升方法
减少接触电阻:
采用电阻率较小的材料。常用的高压端子有 H62、H65 铜或者高导铜,大于 125 A 的产品建议采用电阻率较小的高导铜。减少导体的接触电阻。尽量将端子与导体压实,减少压接电阻。增加导体的横截面积,增大截面积,降低导线温升。
增大导体散热面积:
采用强迫冷却,可使用风冷,水冷等措施。合理布置导体,电流较大的线束,尽量布置在易于散热的空间中,利于自然散热。
压接对温升影响
压接,参考 QC/T 29106—2014 《汽车电线束技术条件》中 4.2.6 电压降实验要求与 GB/T 20234.1-2015《电动汽车传导充电用连接装置第1部分通用要求》测量温升实验要求进行验证,过程如图 3、图 4 所示,获得数据如表 1 所示。


压缩比/压缩率计算方式

(1)参照 VW60330—2013标准

(2)参照 SAE/USCAR21—2014标准

(3)导体压缩比和端子压缩率的区别

根据VW60330-2013标准,压缩比的计算仅包含导体未包含端子压缩情况,可以较为直观地反映出导体是否存在间隙,当压缩比≤100%时不应存在间隙。我们可称其为导线压缩比。

根据 SAE/USCAR21—2014标准,压缩率的计算包含导体与端子压缩情况在内,虽不能直观反映出导体是否存在间隙,但可以较为直观地反映出压接处的真实的截面积。为了便于数据比较,本文定义端子压缩比=100T/(At+Ac)。
两种计算方式各有优点。
01.根据表 1 所示,当 3#产品导体压缩比达到104%时,拉力已达到QC/T29106-2014中规定的50mm²,导线拉力≥2 700N的标准,但此时压接处还未完全压实,存在较大的安全隐患,因此高压端子不能将拉力作为评判质量的标准。
02.表中电阻数值未能完全与温升趋势关系对应,应该是由端子个体接触电阻差异以及端子镀层氧化造成不一致所引起的波动。但从大趋势来看基本符合电阻越低温度越低的对应关系。
03.7#端子压缩比为73%,导体以及端子表面都会有氧化层,氧化层会随着压缩比数值的降低会逐渐遭到破坏,当端子压缩比为73%时导体氧化层开始出现塌方式破坏,使铜丝融合更为紧密,温升也有小幅降低,说明此时的端子压缩比较为合适。
04.从温升数值波动来看,压接对温升的影响可以达到 10 ℃之间。这对于高压端子来讲压接的影响比较大。
05.10#产品端子压缩比在60%的情况下,端子压接处导体理论截面积仅有30mm²,根据SAE/USCAR21-2014端子压缩比计算,压接处的截面积除了导体以外,端子的截面积也应包含在内。实际该处压接后导体和端子的截面积和为66.97mm²,大于 50mm² 标称导体截面积,所以该压缩比不会导致压缩处成为瓶颈,比较符合实际情况,同时也说明高压端子更适合采用端子压缩比的计算方式。
06.过低的压缩比会造成压接处温升过高,根据实测当端子压缩比达到40%以下,端子压接电阻会逐渐增大。端子温升开始小幅回升。
07.六边形压接端子适用的端子压缩比分析。
首先无论何种情况压接处的截面积不可小于标称导体截面积;
其次由于每种高压端子的材料厚度选择上会有差异,根据端子压缩比=100T/(At+Ac),有些端子的At截面积较低,压缩后过低的端子压缩比会导致压接处截面积小于标称导体截面积。
因此压接后截面积需要尽可能要大一些。另外从拉力数据中分析过低的压缩比会导致端子的机械拉力数值下降,影响端子压接的可靠性。
总  结
综合以上分析,考虑端子压接强度的可靠性以及端子电阻性能。实际的端子压缩比控制在65%~75%,导体压缩比65%~80%较为合适。 

从实验数据来看,部分电阻以及温升数据的波动与端子镀层和氧化情况以及端子接触结构有关,因此单从压接质量考虑降低温升还远远不够。
需要关注端子的日常避光保存、端子的镀层质量以及端子拔插寿命、插合力度、接触面积等因素。对于温升较大的产品还是推荐使用高频焊,高频焊使铜在超高频率下通过摩擦发热,将铜融化粘连,此方式具有更低的电阻,因此在控制温升方面具有更好的效果。



品牌推广 | 业务合作 | 原创投稿 | 转载开白

请在公众号后台回复  合作



 浙江希卡姆复合材料股份有限公司:专业定制各种连接器专用改性工程塑料: PA12铜排软连接挤出料、PA66/PBT无卤增强阻燃连接器材料,可定制新能源汽车专用RAL2003橙色。汽车保险丝盒专用PA/PPE合金材料等。手机: 18357312999

 专业回收呆滞库存!线束!汽车导线,继电器!保险丝!胶带!进口连接器!价格高,有需要处理的联系,中介丰厚茶水,电话13722953319景总


 扬州立特依尔科技有限公司:定制设计交流充电枪收卷线装置、各类充电桩枪用轻量化线缆,确保品质的同时为您降低采购成本。电话:17368921488范经理

评论
  • RDDI-DAP错误通常与调试接口相关,特别是在使用CMSIS-DAP协议进行嵌入式系统开发时。以下是一些可能的原因和解决方法: 1. 硬件连接问题:     检查调试器(如ST-Link)与目标板之间的连接是否牢固。     确保所有必要的引脚都已正确连接,没有松动或短路。 2. 电源问题:     确保目标板和调试器都有足够的电源供应。     检查电源电压是否符合目标板的规格要求。 3. 固件问题: &n
    丙丁先生 2024-12-01 17:37 57浏览
  • 在电子技术快速发展的今天,KLV15002光耦固态继电器以高性能和强可靠性完美解决行业需求。该光继电器旨在提供无与伦比的电气隔离和无缝切换,是现代系统的终极选择。无论是在电信、工业自动化还是测试环境中,KLV15002光耦合器固态继电器都完美融合了效率和耐用性,可满足当今苛刻的应用需求。为什么选择KLV15002光耦合器固态继电器?不妥协的电压隔离从本质上讲,KLV15002优先考虑安全性。输入到输出隔离达到3750Vrms(后缀为V的型号为5000Vrms),确保即使在高压情况下,敏感的低功耗
    克里雅半导体科技 2024-11-29 16:15 119浏览
  • 光耦合器作为关键技术组件,在确保安全性、可靠性和效率方面发挥着不可或缺的作用。无论是混合动力和电动汽车(HEV),还是军事和航空航天系统,它们都以卓越的性能支持高要求的应用环境,成为现代复杂系统中的隐形功臣。在迈向更环保技术和先进系统的过程中,光耦合器的重要性愈加凸显。1.混合动力和电动汽车中的光耦合器电池管理:保护动力源在电动汽车中,电池管理系统(BMS)是最佳充电、放电和性能监控背后的大脑。光耦合器在这里充当守门人,将高压电池组与敏感的低压电路隔离开来。这不仅可以防止潜在的损坏,还可以提高乘
    腾恩科技-彭工 2024-11-29 16:12 119浏览
  • 戴上XR眼镜去“追龙”是种什么体验?2024年11月30日,由上海自然博物馆(上海科技馆分馆)与三湘印象联合出品、三湘印象旗下观印象艺术发展有限公司(下简称“观印象”)承制的《又见恐龙》XR嘉年华在上海自然博物馆重磅开幕。该体验项目将于12月1日正式对公众开放,持续至2025年3月30日。双向奔赴,恐龙IP撞上元宇宙不久前,上海市经济和信息化委员会等部门联合印发了《上海市超高清视听产业发展行动方案》,特别提到“支持博物馆、主题乐园等场所推动超高清视听技术应用,丰富线下文旅消费体验”。作为上海自然
    电子与消费 2024-11-30 22:03 75浏览
  • 学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习笔记&记录学习习笔记&记学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&
    youyeye 2024-11-30 14:30 65浏览
  • 在现代科技浪潮中,精准定位技术已成为推动众多关键领域前进的核心力量。虹科PCAN-GPS FD 作为一款多功能可编程传感器模块,专为精确捕捉位置和方向而设计。该模块集成了先进的卫星接收器、磁场传感器、加速计和陀螺仪,能够通过 CAN/CAN FD 总线实时传输采样数据,并具备内部存储卡记录功能。本篇文章带你深入虹科PCAN-GPS FD的技术亮点、多场景应用实例,并展示其如何与PCAN-Explorer6软件结合,实现数据解析与可视化。虹科PCAN-GPS FD虹科PCAN-GPS FD的数据处
    虹科汽车智能互联 2024-11-29 14:35 149浏览
  • 国产光耦合器正以其创新性和多样性引领行业发展。凭借强大的研发能力,国内制造商推出了适应汽车、电信等领域独特需求的专业化光耦合器,为各行业的技术进步提供了重要支持。本文将重点探讨国产光耦合器的技术创新与产品多样性,以及它们在推动产业升级中的重要作用。国产光耦合器创新的作用满足现代需求的创新模式新设计正在满足不断变化的市场需求。例如,高速光耦合器满足了电信和数据处理系统中快速信号传输的需求。同时,栅极驱动光耦合器支持电动汽车(EV)和工业电机驱动器等大功率应用中的精确高效控制。先进材料和设计将碳化硅
    克里雅半导体科技 2024-11-29 16:18 161浏览
  • 《高速PCB设计经验规则应用实践》+PCB绘制学习与验证读书首先看目录,我感兴趣的是这一节;作者在书中列举了一条经典规则,然后进行详细分析,通过公式推导图表列举说明了传统的这一规则是受到电容加工特点影响的,在使用了MLCC陶瓷电容后这一条规则已经不再实用了。图书还列举了高速PCB设计需要的专业工具和仿真软件,当然由于篇幅所限,只是介绍了一点点设计步骤;我最感兴趣的部分还是元件布局的经验规则,在这里列举如下:在这里,演示一下,我根据书本知识进行电机驱动的布局:这也算知行合一吧。对于布局书中有一句:
    wuyu2009 2024-11-30 20:30 89浏览
  • By Toradex胡珊逢简介嵌入式领域的部分应用对安全、可靠、实时性有切实的需求,在诸多实现该需求的方案中,QNX 是经行业验证的选择。在 QNX SDP 8.0 上 BlackBerry 推出了 QNX Everywhere 项目,个人用户可以出于非商业目的免费使用 QNX 操作系统。得益于 Toradex 和 QNX 的良好合作伙伴关系,用户能够在 Apalis iMX8QM 和 Verdin iMX8MP 模块上轻松测试和评估 QNX 8 系统。下面将基于 Apalis iMX8QM 介
    hai.qin_651820742 2024-11-29 15:29 151浏览
  • 国产光耦合器因其在电子系统中的重要作用而受到认可,可提供可靠的电气隔离并保护敏感电路免受高压干扰。然而,随着行业向5G和高频数据传输等高速应用迈进,对其性能和寿命的担忧已成为焦点。本文深入探讨了国产光耦合器在高频环境中面临的挑战,并探索了克服这些限制的创新方法。高频性能:一个持续关注的问题信号传输中的挑战国产光耦合器传统上利用LED和光电晶体管进行信号隔离。虽然这些组件对于标准应用有效,但在高频下面临挑战。随着工作频率的增加,信号延迟和数据保真度降低很常见,限制了它们在电信和高速计算等领域的有效
    腾恩科技-彭工 2024-11-29 16:11 106浏览
  • 最近几年,新能源汽车愈发受到消费者的青睐,其销量也是一路走高。据中汽协公布的数据显示,2024年10月,新能源汽车产销分别完成146.3万辆和143万辆,同比分别增长48%和49.6%。而结合各家新能源车企所公布的销量数据来看,比亚迪再度夺得了销冠宝座,其10月新能源汽车销量达到了502657辆,同比增长66.53%。众所周知,比亚迪是新能源汽车领域的重要参与者,其一举一动向来为外界所关注。日前,比亚迪汽车旗下品牌方程豹汽车推出了新车方程豹豹8,该款车型一上市就迅速吸引了消费者的目光,成为SUV
    刘旷 2024-12-02 09:32 62浏览
  • 艾迈斯欧司朗全新“样片申请”小程序,逾160种LED、传感器、多芯片组合等产品样片一触即达。轻松3步完成申请,境内免费包邮到家!本期热荐性能显著提升的OSLON® Optimal,GF CSSRML.24ams OSRAM 基于最新芯片技术推出全新LED产品OSLON® Optimal系列,实现了显著的性能升级。该系列提供五种不同颜色的光源选项,包括Hyper Red(660 nm,PDN)、Red(640 nm)、Deep Blue(450 nm,PDN)、Far Red(730 nm)及Ho
    艾迈斯欧司朗 2024-11-29 16:55 157浏览
  • 光伏逆变器是一种高效的能量转换设备,它能够将光伏太阳能板(PV)产生的不稳定的直流电压转换成与市电频率同步的交流电。这种转换后的电能不仅可以回馈至商用输电网络,还能供独立电网系统使用。光伏逆变器在商业光伏储能电站和家庭独立储能系统等应用领域中得到了广泛的应用。光耦合器,以其高速信号传输、出色的共模抑制比以及单向信号传输和光电隔离的特性,在光伏逆变器中扮演着至关重要的角色。它确保了系统的安全隔离、干扰的有效隔离以及通信信号的精准传输。光耦合器的使用不仅提高了系统的稳定性和安全性,而且由于其低功耗的
    晶台光耦 2024-12-02 10:40 63浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦