高壓連接器的大致設(shè)計(jì)思路

伴隨新能源近幾年的熱度持續(xù)上漲，以及政策的不斷加持。汽車行業(yè)正不斷加大對于新能源汽車的研發(fā)。作為主機(jī)廠下游的零部件配套供應(yīng)商也在不斷提升自身產(chǎn)品的性能以及要求。

高壓連接器作為新能源汽車的重要元器件。我們需要對它有一個(gè)基本的了解，才能更好地匹配客戶的需求。

下面我們就先簡單了解下高壓連接器。

高壓連接器需要滿足三大性能：機(jī)械性能，密封性能，電氣性能。為了滿足以上三點(diǎn)，各部件之間的配合尤為重要。每一個(gè)零件都承載著不同的功能。

以最常見的高壓連接器類型舉例，高壓連接器的零件大致包括以下：Female Connector母端連接器、Male connector公端連接器。Male connector包含兩大類，Inline版本和Header版本。

再拆分到最下級子零件-Terminal端子：承載功率，通常固定在塑殼中，主要分為母端端子，公端端子，Busbar等。（見下圖）

FemaleTerminal MaleTerminal

Busbar

Inner Housing塑殼：作為端子的載體，固定端子，分為母端塑殼，公端塑殼。

InnerHousing

Interface seal 面密封圈：重要密封件，起到公端與設(shè)備端之間的密封。

Faceseal

CPA連接器固定裝置：公母連接器互配后的鎖止機(jī)構(gòu)。

CPA

TPA端子固定二次鎖：固定端子的二次鎖機(jī)構(gòu)。

TPA

PLR端子固定機(jī)構(gòu)：用于確保端子保持在固定位置的機(jī)構(gòu)。

PLR

Cable seal線密封圈：用于確保導(dǎo)線密封的機(jī)構(gòu)。

Cableseal

Housing seal殼體密封圈：保證公母連接器之間的密封性能。

Housingseal

Shielding屏蔽罩：用于屏蔽高壓連接器的電磁干擾，保證EMC性能。

Shielding

Inner ferrule內(nèi)法蘭，Outer ferrule外法蘭：與屏蔽殼，導(dǎo)線壓接。起到支撐固定作用。

Ferrule

Lever機(jī)械輔助結(jié)構(gòu)：用于減小公母之間的對配力，輔助對配的作用。

Lever

Cover Housing外殼：保護(hù)殼，用于承載基本的連接器零件。

Coverhousing

End cap保護(hù)蓋：保護(hù)連接器內(nèi)部密封圈，端子等零件。

EndCap

現(xiàn)在高壓連接器的基本輪廓我們已經(jīng)有了大概的了解。

那么我們該如何去做好一個(gè)連接器呢？

下面我們再來了解下高壓連接器的大致設(shè)計(jì)思路。

首先需要確定連接器4大等級要求。

1) 溫度等級：連接器的溫度等級直接影響連接器所能承受的溫度，在設(shè)計(jì)中尤為關(guān)鍵。直接影響連接器的材料以及密封塑殼設(shè)計(jì)。

2) 密封等級：連接器的密封等級直接影響密封圈的外形以及材料

3）振動等級：連接器的振動等級主要影響各部件間間隙的設(shè)計(jì)以及考驗(yàn)連接器在振動過程中的電性能

4）插拔循環(huán)等級：主要考驗(yàn)連接器的端子設(shè)計(jì)，鍍層材料等尤為關(guān)鍵。部分鎖扣的設(shè)計(jì)同樣需要保證足夠的強(qiáng)度以適應(yīng)不同的插拔次數(shù)要求

其次需要明確測試條件，不同連接器的設(shè)計(jì)要求對應(yīng)我們連接器所要滿足的不同測試項(xiàng)。 例如Uscar測試規(guī)范：

再根據(jù)不同零件的特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)選擇不同材料，例如塑料的PBT與PA66的選擇,硅膠件的硬度選擇，金屬件不同材料的導(dǎo)電性比較。 最后，由電流大小選擇合適的端子導(dǎo)線，從端子到內(nèi)塑殼逐步向外延伸進(jìn)行設(shè)計(jì)定型，在設(shè)計(jì)中根據(jù)不同的等級和測試要求對各零件進(jìn)行細(xì)化設(shè)計(jì)。 例如，根據(jù)不同的密封等級要求對密封干涉量進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)溫度等級要求，對連接器密封壁厚進(jìn)行優(yōu)化。對EMC測試的不同要求，對屏蔽進(jìn)行改進(jìn)等等。當(dāng)我們對連接器初步設(shè)計(jì)完成后，再輔以仿真軟件（密封圈壓縮量仿真，機(jī)械力仿真，熱老化仿真等等）和快速打印對設(shè)計(jì)進(jìn)行模擬校核，從而達(dá)到預(yù)期的連接器性能要求。理論知識，設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和工具的熟練運(yùn)用，以上三點(diǎn)相結(jié)合才能讓我們在設(shè)計(jì)中少走彎路，大大縮短連接器開發(fā)周期的同時(shí)，也縮短了客戶的整車開發(fā)周期。

審核編輯 ：李倩