Проектирование разъемов для новых энергетических систем в системах хранения автомобильных аккумуляторных батарей включает в себя создание прочных высокопроизводительных разъемов, способных удовлетворить требования электромобилей (EVs) и систем хранения энергии (ESS). Ниже приведен подход к проектированию этих разъемов:

Основные компоненты и материалы

1. Корпус разъема:

   • Материал:  Используйте высокотемпературно-стойкие пластмассы, такие как ПБТ (полибутилентерефталат) или ПА66 (полиамид 66), армированные стекловолокном, для повышения прочности и долговечности.
   • Огнестойкость:  Корпус должен быть огнестойким, соответствовать стандартам UL94 V-0, обеспечивая безопасность в случае электрических неисправностей.
   • Изоляция:  Обеспечьте высокую электрическую изоляцию, чтобы предотвратить короткое замыкание и обеспечить безопасность при работе с высоким напряжением.

2. Контакты:

   • Материал:  Для повышения коррозионной стойкости и проводимости используйте медные или медные сплавы с высокой проводимостью, покрытые серебром или золотом.
   • Номинальный ток:  Проектирование контактов для работы с высокими токами, характерными для автомобильных аккумуляторных систем, обеспечение низкого контактного сопротивления для минимизации потерь энергии.
   • Долговечность:  Контакты должны быть рассчитаны на высокие циклы сопряжения, а прочные пружинные механизмы должны обеспечивать постоянное контактное давление.

3. Уплотнение:

   • Класс защиты IP:  Для защиты разъемов от пыли и влаги, предназначенных для использования в тяжелых условиях эксплуатации в автомобильной промышленности, необходимо использовать класс защиты IP67.
   • Прокладки:  Используйте силиконовые или EPDM (этиленпропиленовый диен) прокладки для герметизации разъемов и предотвращения попадания воды, пыли и других загрязняющих веществ.

4. Управление температурой:

   • Теплоотдача:  Включает в себя конструктивные особенности, которые помогают рассеиванию тепла, например, ребра или теплопроводящие материалы, для управления тепловыделением, создаваемое высокими токами.
   • Устойчивость к воздействию температур:  Убедитесь, что все материалы способны выдерживать колебания температуры, типичные для автомобильных сред, от очень низких до высоких температур.

Аспекты проектирования

1. Работа с высоким напряжением и током:

   • Номинальное напряжение:  Конструкция разъемов для работы с высоким напряжением, обычно используемым в аккумуляторных батареях EV (например, от 400 до 800 в).
   • Работа с током:  Убедитесь, что разъемы способны выдерживать высокие токи, необходимые автомобильным силовым агрегатам, потенциально превышающие 200 А.

2. Функции безопасности:

   • Конструкция с защитой от прикосновения:  Применение сенсорных конструкций для защиты от случайного контакта с деталями под напряжением, что обеспечивает безопасность при работе и обслуживании.
   • Механизмы блокировки:  Используйте надежные механизмы блокировки для предотвращения случайного отсоединения, что может привести к катастрофическим последствиям в системах с высокой мощностью.
   • Поляризация:  Проектируйте поляризованные разъемы, убедившись, что они могут быть подключены только в правильной ориентации, предотвращая обратную полярность.

3. Устойчивость к вибрации и ударам:

   • Прочная конструкция:  Разъемы должны выдерживать вибрации и удары, которые обычно встречаются в автомобильной промышленности, обеспечивая надежную работу в течение всего срока службы автомобиля.
   • Функция разгрузки натяжения:  Включает функции снятия натяжения, которые предотвращают повреждение кабелей и контактов из-за механического напряжения.

4. Простота использования:

   • Быстроразъемное соединение/отсоединение:  Конструкция разъемов для простого и быстрого соединения и удаления из них, что имеет решающее значение для эффективной сборки и обслуживания в автомобильном производстве.
   • Эргономика:  Учитывайте эргономичность работы с разъемами, особенно в ограниченном пространстве, типичном для автомобильных аккумуляторных отсеков.

Процесс производства

1. Создание прототипов:

   • Разработка прототипов для тестирования электрических, механических и тепловых характеристик. Создание прототипов позволяет оптимизировать проект перед переходом к серийному производству.

2. Сборка:

   • Прецизионный молдинг:  Используйте прецизионный литьевой пресс для корпуса разъема, чтобы обеспечить стабильное качество и точность размеров.
   • Контакт в сборе:  Аккуратно соберите контакты, чтобы обеспечить надежность соединений и постоянное контактное давление.

3. Тестирование:

   • Проверка электрической системы:  Проведение проверок для проверки работы с током, номинальных напряжений и сопротивления изоляции. Убедитесь, что разъемы надежно работают под нагрузкой.
   • Испытания на воздействие окружающей среды:  Проверьте разъемы на устойчивость к воздействию воды, пыли, вибрации и экстремальных температур, чтобы убедиться, что они соответствуют автомобильным стандартам, таким как ISO 16750.
   • Механическая проверка:  Оцените долговечность разъемов при повторяющихся циклах сопряжения, чтобы обеспечить их производительность в течение определенного времени.

4. Контроль качества:

   • Внедрение строгих процессов контроля качества для обеспечения соответствия каждого разъема требованиям к автомобильным условиям.

Области применения

• Аккумуляторные батареи электромобиля (EV):  Разъемы, используемые для подключения высокого напряжения между модулями аккумуляторных батарей, электроникой и системами зарядки.
• Системы хранения энергии (ESS):  Разъемы для стационарных аккумуляторных систем, используемых для хранения энергии, где критически важны высокая мощность и надежность соединений.
• Распределение питания:  Разъемы, используемые при распределении питания между EVs, соединяющие различные высоковольтные компоненты.

Заключение

Разъемы для хранения автомобильных аккумуляторных батарей в новых энергетических системах должны быть разработаны с учетом возможностей по работе с высоким напряжением и током, надежных функций безопасности и долговечности окружающей среды. Сосредоточив внимание на этих ключевых областях, вы сможете создавать соединители, отвечающие самым строгим требованиям современных электромобилей и систем хранения энергии, обеспечивая безопасность, надежность и производительность.