獨(dú)具一格的RADSOK技術(shù)介紹

電動(dòng)汽車正在以超乎人們預(yù)期的速度“駛?cè)搿蔽覀兊纳?。根?jù)Deloitte Insights的預(yù)測(cè)，到2030年，全球電動(dòng)汽車銷量將增長(zhǎng)到3,000多萬(wàn)輛，電動(dòng)汽車在汽車總銷量中的占比也將達(dá)到32%——這個(gè)比例是2021年的10倍！

當(dāng)然，隨著電動(dòng)汽車市場(chǎng)滲透率和保有量的增加，用戶也會(huì)變得更為“貪心”，他們希望電動(dòng)汽車能夠搭載更多的智能設(shè)備、實(shí)現(xiàn)更快的充電速度、提供更長(zhǎng)的續(xù)航能力……而所有這些訴求，都需要通過(guò)新的技術(shù)升級(jí)才能美夢(mèng)成真。

從400V到800V

在諸多技術(shù)升級(jí)路徑中，電動(dòng)汽車電源系統(tǒng)架構(gòu)的升級(jí)尤為引人關(guān)注：目前大多數(shù)電動(dòng)汽車采用的都是400V架構(gòu)，而為了支持更高的功率，向800V架構(gòu)邁進(jìn)已經(jīng)是大勢(shì)所趨。

人們對(duì)800V架構(gòu)的青睞不難理解。眾所周知，想要支持更高的功率，可以通過(guò)增加電壓和/或電流來(lái)解決。如果使用增流方案，必須采用更粗更重的電纜，且隨著電流的增加，電源傳輸鏈路上的電阻也會(huì)產(chǎn)生更大的能量損耗，降低效率，這對(duì)于車載應(yīng)用來(lái)說(shuō)無(wú)疑是不小的挑戰(zhàn)；而如果采用增壓方案，則可以在提升功率的同時(shí)有效規(guī)避上述的挑戰(zhàn)。

具體來(lái)講，電源系統(tǒng)升級(jí)到800V之后，對(duì)于電動(dòng)汽車性能的提升是全方位的：

更快的充電速度

800V系統(tǒng)支持更高的充電功率，是實(shí)現(xiàn)真正超級(jí)快充的技術(shù)基石，而且由于承載的電流較小，可減少充電電纜和相關(guān)硬件過(guò)熱的現(xiàn)象，是實(shí)現(xiàn)更安全、更可靠、更高效充電的保障。保時(shí)捷的一項(xiàng)研究表明，相較于400V系統(tǒng)，800V系統(tǒng)的總充電耗時(shí)可減少80%。

更輕的電池系統(tǒng)

800V架構(gòu)有助于讓電池和電池管理系統(tǒng) (BMS) 變得更小，重量變得越輕，從而為整車“減重”，以實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)的續(xù)航。

更小的電機(jī)尺寸

通過(guò)提高電動(dòng)汽車電源系統(tǒng)電壓，可以大幅減少電機(jī)中銅的用量，打造出更小、更輕、更環(huán)保的電機(jī)，讓電動(dòng)汽車產(chǎn)品在節(jié)能減排上獲得加分。

更高效的配電系統(tǒng)

對(duì)于整個(gè)汽車的配電單元 (PDU)，更高的電壓意味著可以使用更細(xì)、更輕的電纜，汽車中的其他電氣元件也可以做得更薄、更小，同時(shí)帶來(lái)小型化、低成本、高效率等多重優(yōu)勢(shì)。

總之，800V的電動(dòng)汽車充電更快、發(fā)熱更少、電纜更細(xì)（更輕）、效率更高，面對(duì)這樣一個(gè)理想的解決方案，沒(méi)有人不會(huì)心動(dòng)。

圖1：電動(dòng)汽車電源系統(tǒng)架構(gòu)

（圖源：Amphenol）

800V系統(tǒng)的電源連接器

心動(dòng)當(dāng)然就會(huì)行動(dòng)。不過(guò)，對(duì)于開(kāi)發(fā)者來(lái)講，從400V邁向800V畢竟是一次系統(tǒng)級(jí)的迭代，將觸及到諸多底層技術(shù)的優(yōu)化和創(chuàng)新，電源連接器就是其中關(guān)鍵的一環(huán)。

打造面向800V電動(dòng)汽車的電源連接器，首先要考慮的是，其要具有更出色的電氣連接特性、更低的接觸電阻，以支持更高的載流能力和傳輸功率。

其次，針對(duì)汽車應(yīng)用的特殊性，這些連接器還應(yīng)具有重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的特點(diǎn)，為整車性能和功能優(yōu)化提供更大的空間。

此外，作為車用連接器，可靠耐用的特性也是必須的。經(jīng)受成百上千次的插拔、支持防觸摸和防水功能、配置高壓互鎖回路 (HVIL)、提供EMI屏蔽性能等，這些特性都需要在連接器設(shè)計(jì)時(shí)給予全面的考慮。

面對(duì)這些要求，傳統(tǒng)的電源連接器可能會(huì)在某些方面勝任，而想要“一站式”解決所有痛點(diǎn)，則難免會(huì)捉襟見(jiàn)肘。想要開(kāi)發(fā)出集上述眾多優(yōu)勢(shì)特性于一身的電源連接器產(chǎn)品，就需要?jiǎng)?chuàng)新技術(shù)的加持。

獨(dú)特的RADSOK技術(shù)

Amphenol Industrial的RADSOK技術(shù)就是這樣的創(chuàng)新技術(shù)。RADSOK是RADialSOcKet的縮寫(xiě)，最初是由K&K Stamping開(kāi)發(fā)的一種高性能電接觸技術(shù)，并隨著公司并購(gòu)，被Amphenol收入囊中。彼時(shí)，Amphenol就敏銳地意識(shí)到，市場(chǎng)對(duì)于具有高載流能力的高效、高可靠電源連接器的需求將會(huì)不斷攀升，而RADSOK技術(shù)正是應(yīng)對(duì)這一需求的理想解決方案！

圖2：RADSOK電接觸技術(shù)

（圖源：Amphenol）

從圖2可以直觀地看出，與傳統(tǒng)連接器的插針和插座相比，RADSOK技術(shù)的獨(dú)特之處在于：該技術(shù)將基于沖壓和成型的扁平合金網(wǎng)格，扭曲成獨(dú)特的雙曲線幾何形狀。當(dāng)連接器公頭和母頭配接后，母頭中的軸向元件會(huì)隨之偏轉(zhuǎn)，更大限度地增加接觸面積，降低接觸電阻，以減少施加大電流時(shí)在連接器觸點(diǎn)上的電壓損耗。

此外，傳統(tǒng)連接器的插針和插座是依靠觸點(diǎn)中的彈簧梁臂提供接觸力，彈簧的特性往往會(huì)隨著時(shí)間的推移而減弱；而RADSOK技術(shù)所采用的扁平、高導(dǎo)電性合金網(wǎng)格設(shè)計(jì)，具有更為出色的抗拉強(qiáng)度，在保持低插入力的同時(shí)，也提供了導(dǎo)電性所需的高法向力。

具體來(lái)講，RADSOK技術(shù)在高功率、高載流、高可靠電源互連中的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

1

低接觸電阻

觸點(diǎn)配接界面面積大，使得接觸電阻非常低，因此與傳統(tǒng)的電源連接器觸點(diǎn)相比，RADSOK觸點(diǎn)具有更大的載流能力。

2

低接觸嚙合力/分離力

雙曲形片狀插座觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)，在配接時(shí)將法向力廣泛分布在插針引腳表面上，在實(shí)現(xiàn)穩(wěn)固連接的同時(shí)，也提供了出色的抗振特性，并具有抗微動(dòng)腐蝕的能力，可靠性更佳。

3

高插拔周期

鍍銀的RADSOK端子可經(jīng)受高達(dá)20,000次插拔，即使持續(xù)暴露在惡劣環(huán)境中，依然可以保持出色的耐久性。Amphenol的測(cè)試表明，RADSOK觸點(diǎn)在10,000次插拔后，仍能保持很低的接觸電阻。

RADSOK技術(shù)這樣的“法寶”，Amphenol當(dāng)然不會(huì)讓其束之高閣，在不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)和工藝的同時(shí)，也一直在積極推動(dòng)這一專利技術(shù)的市場(chǎng)化。目前，Amphenol Industrial已經(jīng)基于RADSOK技術(shù)開(kāi)發(fā)出了豐富的產(chǎn)品組合，廣泛應(yīng)用于汽車、航空航天、國(guó)防、可再生能源和工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域各類高功率、可靠性電源連接中。

圖3：豐富的RADSOK連接器產(chǎn)品組合

（圖源：Amphenol）

用于電動(dòng)汽車的RADSOK連接器

回到我們最初的話題，面向800V電動(dòng)汽車這一全新的應(yīng)用場(chǎng)景，是否有適合的RADSOK電源連接器可供使用呢？答案當(dāng)然是——有！

ePower-Lite塑料電源連接器

ePower-Lite塑料電源連接器是Amphenol Industrial基于RADSOK技術(shù)開(kāi)發(fā)的一款中等電流連接器，可支持高達(dá)70A額定連續(xù)電流、800V_DC的工作電壓，以及最低100次插配周期。

這些連接器具有IP67級(jí)防水保護(hù)、IEC 60529級(jí)觸摸保護(hù)、UL 94V-0阻燃等級(jí)，同時(shí)還提供可選的高壓互鎖回路 (HVIL) 和電磁干擾 (EMI) 屏蔽功能，可以根據(jù)目標(biāo)應(yīng)用提供更佳的安全性和可靠性。

ePower-Lite電源連接器提供2極、3極和4極三種不同的配置。由于采用了緊湊的塑料外殼結(jié)構(gòu)，輕質(zhì)、小巧且經(jīng)濟(jì)，在節(jié)省整車重量、空間和成本上，優(yōu)勢(shì)特別突出。

圖4：ePower-Lite塑料電源連接器

（圖源：Amphenol）

SurLok Plus重載電源連接器

SurLok Plus重載電源連接器是一款具有IP67防護(hù)等級(jí)、便于現(xiàn)場(chǎng)安裝、高度可靠的電源連接器。得益于全新的R4 RADSOK技術(shù)，該連接器通過(guò)沖壓成型、高傳導(dǎo)性的鋁網(wǎng)格觸點(diǎn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高抗拉強(qiáng)度、低插入力、較大的接觸面積。

SurLok Plus電源連接器提供符合業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的壓接、螺絲和匯流條端接選項(xiàng)，不需要特殊的扭力工具，現(xiàn)場(chǎng)安裝便利。SurLok器件還采用了快鎖和壓放式功能，以及可避免誤插的“防誤插鍵”設(shè)計(jì)；此外還提供EMI屏蔽和HVIL功能（8mm和14mm），以及UL 94V-0的阻燃等級(jí)。這些特性都十分有助于該連接器在高功率、高可靠性的電動(dòng)汽車應(yīng)用中一展身手。

圖5：SurLok Plus重載電源連接器

（圖源：Amphenol）

UPC系列連接器

Amphenol Industrial的UPC系列產(chǎn)品，是專為混動(dòng)和電動(dòng)汽車而打造的系列塑料電源連接器。這些基于RADSOK技術(shù)的2極和3極連接器產(chǎn)品，可實(shí)現(xiàn)更大的電流、更低溫升和壓降，以及更小的接觸電阻。RADSOK獨(dú)特的螺旋狀網(wǎng)格設(shè)計(jì)，使其能夠以相同尺寸的引腳多承載50%的電流。

UPC連接器緊湊的塑料外殼結(jié)構(gòu)，也具有重量輕、占位面積小的優(yōu)勢(shì)，可滿足空間有限的電動(dòng)車應(yīng)用設(shè)計(jì)要求。其同樣可提供高壓互鎖回路、EMI屏蔽、防觸電 (UL 2251)、阻燃性（UL 94V-0等級(jí)）等特性。在200A至400A較大電流的電動(dòng)汽車應(yīng)用中，UPC連接器無(wú)疑是非常理想的選擇。

圖6：UPC系列連接器

（圖源：Amphenol）

本文小結(jié)

邁向800V系統(tǒng)，是電動(dòng)汽車電氣化技術(shù)迭代的重要一步。想邁好這一步，汽車電源連接器也需要做出相應(yīng)的升級(jí)。

基于獨(dú)具一格的RADSOK技術(shù)，Amphenol Industrial為電動(dòng)汽車開(kāi)發(fā)者提供了豐富的電源連接器產(chǎn)品組合，其高可靠性、低插入力、低接觸電阻、高插配次數(shù)的特性，可以讓開(kāi)發(fā)者一站式地應(yīng)對(duì)電動(dòng)汽車電源連接器升級(jí)之路中的所有挑戰(zhàn)。

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