高压连接器用材如何选择

2024年8月26日高压线束线束问答评论字数 1544阅读模式

无论是纯电动汽车还是高电压的混合动力汽车，其电压等级都比较高。动力电池的电压一般为 300~600V，甚至更高，已经远远超过人体能承受的极限。一旦高压电路发生故障，如：高压绝缘破损、高压线束短路或漏电等情况发生，可能直接危及驾乘人员的生命安全和财产安全。

更不容忽视的是，新能源汽车高压部件几乎无处不在，从电池包、电池外框、充电系统部件、高压连接件到密封机电组件、热管理系统部件，其分布的范围非常广泛。以比较典型的高压连接件为例，仅这类产品就包含了功能性集成单元、交换电连接器及线束总成、交流/直流充电设备、高压连接器、信号类连接器、接线器、高压设备连接线束组件、线束板等部件。

Common Requests for High Voltage Components of xEV

新能源汽车高压部件常见要求

开启高压连接件的新趋势：

增加系统电压文章源自线束工程师之家-https://suncve.com/how-to-choose-connector-materials/

为了提高新能源汽车整个系统的电气性能，通常大家会选择增加系统电压而非增加系统电流。这样做的好处主要有几点：无需修改电线的尺寸，也达到产生更少热量效果；冷却系统不会太复杂而且节能；能减少电池系统的负载，实现更轻的车辆重量和更长的里程。

关于高压连接器用材的答疑文章源自线束工程师之家-https://suncve.com/how-to-choose-connector-materials/

届时祁总会深入讲解高压连接件的相关要点，由于篇幅有限，这里文章截取一些大家比较感兴趣的问题和回答，希望能够为大家答疑解惑。

Q1: Pin针包胶的Tightness有什么方案？

A1:PIN针在注塑过程中有可能会发core shift问题，这会造成后续的锡焊倒流、PIN针的损坏。PIN针包胶的Tightness这个问题有两种解决方案：第一种在PIN针并排的PIN针后端制作一个固定的后座，以此来保证它在core shift过程中尽量避免单个或多个PIN针发生偏移。第二种是通过调整结构，但调整结构这个方案(模流分析里面有一个比较详细的core shift解决方案），它的缺点是会给客户带来其他需要解决的一些问题，所以我们更加推荐第一种解决方案。

Q2: LFT能否帮助阻燃，尤其是滴落？

A1:长纤维肯定是可以帮助阻燃效果的，主要机理：长的玻纤因为长度优势一般在11mm左右，短玻纤大概在0.2 -0.5mm左右，长玻纤即使打到部件里面还会有3-5mm残留(90%正态分布之内)，由于玻纤长度的增加，它和树脂包覆程度越好，就可以避免在高温下树脂燃烧的滴落效果，从而提升阻燃效果。

Q3:快充的高压连接器高温情况的热管理系统能把温度降低吗？

A1:可以降低。有一个案例可以分享大家，我们有一家全球知名的客户，在遇到快充的充电枪通过时间无法控制温度降低，我们做了两种方案给这家客户采用，第一种方案，采用一款导热系数较高的树脂材料，里面添加一款金属氧化剂，问题是材料成本会直线增加，成本增加幅度约2-4倍，因此对于客户来说，我们不会直接建议推荐给客户。第二种方案，在充电枪把手里面增加一个热管理系统的导热槽，这个导热槽里面加入冷却剂进行温度的降低，结构无需大幅改动，安全系数会比较高，相对成本也比较可控。

Q4:高压连接器阻燃体系有什么要求？

A1:高压连接器阻燃体系目前没有强制性要求，但其中我们需要提到一个是韩国现在要求不得使用红磷阻燃添加剂，他们主要考虑到的是红磷阻燃对于环境造成污染，这是目前唯一一个OEM对红磷阻燃体系是有要求的。其次，我们也碰到部分OEM有不建议使用红磷阻燃体系的类似要求，其主要考量是出于生产安全。因为我们在生产注塑之前，都会对材料进行烘干处理，但是对于红磷阻燃材料来说，烘干处理需要特别注意，不能把材料彻底烘干，其中应保留一点的水分，否则在注塑模腔里面这种极高温且极高压的情况下，红磷容易燃烧；现场的情况，就是注塑开模的时候，会出现瞬间短暂喷火星现象，这点需要特别注意。此外，由于红磷的自身颜色，红磷阻燃材料无法用于橙色部件。

Q5:对轮毂电机的bobbin和高电压连接器材料能否一起开发？

A1:轮毂电机的技术非常好，制约这个技术的市场推广因为这个部件的成本目前依然很高，这也是它的一个痛点。我们之前也和客户关于轮毂电机的bobbin的开发讨论过，这里面更多使用的材料是PPA或PPS这两款作为这个bobbin材料，原因是长期工作温度和绝缘性功能两个因素叠加起来考虑，第二种因素是这种bobbin除了要做到阻燃还要UL工业连接器的一个安全认证，目前来看能够做到像UL工业连接器这样一个认证要求，这个材料的主题来源就是PPA和PPS，这也是制约这个材料可选性非常小的情况下，不好推广的痛点。

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