نظرة عامة على موصل الجهد العالي
الموصلات ذات الجهد العالي، والمعروفة أيضًا باسم الموصلات ذات الجهد العالي، هي نوع من موصلات السيارات.تشير بشكل عام إلى الموصلات ذات جهد التشغيل أعلى من 60 فولت وتكون مسؤولة بشكل أساسي عن نقل التيارات الكبيرة.
تستخدم الموصلات ذات الجهد العالي بشكل رئيسي في دوائر الجهد العالي والتيار العالي للسيارات الكهربائية.وهي تعمل باستخدام أسلاك لنقل طاقة حزمة البطارية عبر دوائر كهربائية مختلفة إلى مكونات مختلفة في نظام السيارة، مثل حزم البطاريات وأجهزة التحكم في المحركات ومحولات DCDC.المكونات ذات الجهد العالي مثل المحولات وأجهزة الشحن.
في الوقت الحاضر، هناك ثلاثة أنظمة قياسية رئيسية للموصلات ذات الجهد العالي، وهي المكونات الإضافية القياسية LV، والمكونات الإضافية القياسية USCAR، والمكونات الإضافية القياسية اليابانية.ومن بين هذه المكونات الإضافية الثلاثة، يتمتع LV حاليًا بأكبر توزيع في السوق المحلية ومعايير المعالجة الأكثر اكتمالاً.
مخطط عملية تجميع موصل الجهد العالي
الهيكل الأساسي لموصل الجهد العالي
تتكون موصلات الجهد العالي بشكل أساسي من أربعة هياكل أساسية، وهي الموصلات والعوازل والأغلفة البلاستيكية والملحقات.
(1) جهات الاتصال: الأجزاء الأساسية التي تكمل التوصيلات الكهربائية، وهي المحطات الطرفية الذكرية والأنثوية، والقصب، وما إلى ذلك؛
(2) العازل: يدعم جهات الاتصال ويضمن العزل بين جهات الاتصال، أي الغلاف البلاستيكي الداخلي؛
(3) الغلاف البلاستيكي: يضمن غلاف الموصل محاذاة الموصل ويحمي الموصل بأكمله، أي الغلاف البلاستيكي الخارجي؛
(4) الملحقات: بما في ذلك الملحقات الهيكلية وملحقات التثبيت، وهي دبابيس تحديد المواقع، ودبابيس التوجيه، وحلقات التوصيل، وحلقات الختم، والرافعات الدوارة، وهياكل القفل، وما إلى ذلك.
انفجرت عرض موصل الجهد العالي
تصنيف موصلات الجهد العالي
يمكن تمييز موصلات الجهد العالي بعدة طرق.ما إذا كان الموصل يحتوي على وظيفة حماية، فيمكن استخدام عدد دبابيس الموصل وما إلى ذلك لتحديد تصنيف الموصل.
1.ما إذا كان هناك التدريع أم لا
يتم تقسيم الموصلات ذات الجهد العالي إلى موصلات غير محمية وموصلات محمية وفقًا لما إذا كانت تحتوي على وظائف التدريع.
تتميز الموصلات غير المحمية ببنية بسيطة نسبيًا، ولا توجد وظيفة حماية، وتكلفة منخفضة نسبيًا.يستخدم في المواقع التي لا تحتاج إلى تدريع، مثل الأجهزة الكهربائية المغطاة بصناديق معدنية مثل دوائر الشحن، والأجزاء الداخلية لحزمة البطاريات، والأجزاء الداخلية للتحكم.
أمثلة على الموصلات التي لا تحتوي على طبقة حماية ولا تحتوي على تصميم تعشيق عالي الجهد
تحتوي الموصلات المحمية على هياكل معقدة ومتطلبات حماية وتكاليف مرتفعة نسبيًا.إنها مناسبة للأماكن التي تتطلب وظيفة التدريع، مثل الأماكن التي يتم فيها توصيل الجزء الخارجي من الأجهزة الكهربائية بأحزمة أسلاك عالية الجهد.
موصل مع درع وتصميم HVIL مثال
2. عدد المقابس
يتم تقسيم الموصلات ذات الجهد العالي وفقًا لعدد منافذ الاتصال (PIN).حاليًا، الأكثر استخدامًا هي موصل 1P، وموصل 2P، وموصل 3P.
يتميز الموصل 1P ببنية بسيطة نسبيًا وتكلفة منخفضة.إنه يلبي متطلبات الحماية والعزل المائي لأنظمة الجهد العالي، لكن عملية التجميع معقدة قليلاً وقابلية إعادة العمل ضعيفة.تستخدم عادة في حزم البطاريات والمحركات.
تتميز الموصلات 2P و3P بهياكل معقدة وتكاليف مرتفعة نسبيًا.إنه يلبي متطلبات الحماية والعزل المائي لأنظمة الجهد العالي ويتمتع بقابلية صيانة جيدة.يستخدم بشكل عام لإدخال وإخراج التيار المستمر، مثل حزم البطاريات عالية الجهد، ومحطات التحكم، ومحطات إخراج الشاحن DC، وما إلى ذلك.
مثال على موصل الجهد العالي 1P/2P/3P
المتطلبات العامة لموصلات الجهد العالي
يجب أن تتوافق الموصلات ذات الجهد العالي مع المتطلبات المحددة بواسطة SAE J1742 وأن تحتوي على المتطلبات الفنية التالية:
المتطلبات الفنية المحددة بواسطة SAE J1742
عناصر تصميم موصلات الجهد العالي
تتضمن متطلبات موصلات الجهد العالي في أنظمة الجهد العالي، على سبيل المثال لا الحصر، ما يلي: أداء الجهد العالي والتيار العالي؛الحاجة إلى القدرة على تحقيق مستويات أعلى من الحماية في ظل ظروف العمل المختلفة (مثل ارتفاع درجة الحرارة، والاهتزاز، وتأثير الاصطدام، والغبار ومقاوم للماء، وما إلى ذلك)؛لديك إمكانية التثبيت.لديها أداء التدريع الكهرومغناطيسي الجيد.يجب أن تكون التكلفة منخفضة قدر الإمكان ودائمة.
وفقًا للخصائص والمتطلبات المذكورة أعلاه التي يجب أن تتوفر في الموصلات ذات الجهد العالي، في بداية تصميم الموصلات ذات الجهد العالي، يجب أن تؤخذ عناصر التصميم التالية في الاعتبار ويتم تنفيذ التصميم المستهدف والتحقق من الاختبار.
قائمة مقارنة عناصر التصميم والأداء المقابل واختبارات التحقق للموصلات ذات الجهد العالي
تحليل الفشل والقياسات المقابلة للموصلات ذات الجهد العالي
من أجل تحسين موثوقية تصميم الموصل، يجب أولاً تحليل وضع الفشل الخاص به حتى يمكن القيام بأعمال التصميم الوقائي المقابلة.
عادةً ما تحتوي الموصلات على ثلاثة أوضاع رئيسية للفشل: ضعف الاتصال، وضعف العزل، والتثبيت السائب.
(1) بالنسبة لضعف الاتصال، يمكن استخدام مؤشرات مثل مقاومة الاتصال الثابتة، ومقاومة الاتصال الديناميكي، وقوة فصل الثقب الواحد، ونقاط الاتصال، ومقاومة اهتزاز المكونات للحكم؛
(2) بالنسبة للعزل الضعيف، يمكن الكشف عن مقاومة العزل للعازل، ومعدل التحلل الزمني للعازل، ومؤشرات حجم العازل، والاتصالات والأجزاء الأخرى للحكم؛
(3) من أجل موثوقية النوع الثابت والمنفصل، يمكن اختبار تسامح التجميع، ولحظة التحمل، وقوة الاحتفاظ بدبوس التوصيل، وقوة إدخال دبوس التوصيل، وقوة الاستبقاء تحت ظروف الضغط البيئي ومؤشرات أخرى للمحطة والموصل للحكم.
بعد تحليل أوضاع الفشل الرئيسية وأشكال فشل الموصل، يمكن اتخاذ التدابير التالية لتحسين موثوقية تصميم الموصل:
(1) حدد الموصل المناسب.
لا ينبغي أن يأخذ اختيار الموصلات بعين الاعتبار نوع وعدد الدوائر المتصلة فحسب، بل يجب أيضًا أن يسهل تكوين المعدات.على سبيل المثال، تكون الموصلات الدائرية أقل تأثراً بالمناخ والعوامل الميكانيكية من الموصلات المستطيلة، ولها تآكل ميكانيكي أقل، وترتبط بشكل موثوق بنهايات الأسلاك، لذلك يجب اختيار الموصلات الدائرية قدر الإمكان.
(2) كلما زاد عدد جهات الاتصال في الموصل، قلت موثوقية النظام.لذلك، إذا سمحت المساحة والوزن، فحاول اختيار موصل يحتوي على عدد أقل من جهات الاتصال.
(3) عند اختيار الموصل، يجب مراعاة ظروف عمل الجهاز.
وذلك لأن إجمالي تيار الحمل وتيار التشغيل الأقصى للموصل يتم تحديدهما غالبًا بناءً على الحرارة المسموح بها عند التشغيل في ظل أعلى ظروف درجة حرارة البيئة المحيطة.من أجل تقليل درجة حرارة عمل الموصل، يجب مراعاة ظروف تبديد الحرارة للموصل بشكل كامل.على سبيل المثال، يمكن استخدام جهات الاتصال البعيدة عن مركز الموصل لتوصيل مصدر الطاقة، وهو أكثر ملاءمة لتبديد الحرارة.
(4) مقاوم للماء ومضاد للتآكل.
عندما يعمل الموصل في بيئة بها غازات وسوائل قابلة للتآكل، ولمنع التآكل، يجب الانتباه إلى إمكانية تثبيته أفقيًا من الجانب أثناء التثبيت.عندما تتطلب الظروف التركيب الرأسي، يجب منع السائل من التدفق إلى الموصل على طول الأسلاك.بشكل عام، استخدم موصلات مقاومة للماء.
النقاط الرئيسية في تصميم اتصالات موصل الجهد العالي
تقوم تقنية اتصال الاتصال بشكل أساسي بفحص منطقة الاتصال وقوة الاتصال، بما في ذلك اتصال الاتصال بين المحطات الطرفية والأسلاك، واتصال الاتصال بين المحطات الطرفية.
تعد موثوقية جهات الاتصال عاملاً مهمًا في تحديد موثوقية النظام كما أنها جزء مهم من مجموعة أسلاك الأسلاك ذات الجهد العالي بأكملها.نظرًا لبيئة العمل القاسية لبعض المحطات الطرفية والأسلاك والموصلات، فإن الاتصال بين المحطات الطرفية والأسلاك والاتصال بين المحطات الطرفية والمحطات الطرفية عرضة لحالات فشل مختلفة، مثل التآكل والشيخوخة والتخفيف بسبب الاهتزاز.
نظرًا لأن فشل مجموعة الأسلاك الكهربائية الناتج عن التلف والارتخاء والسقوط وفشل نقاط الاتصال يمثل أكثر من 50% من حالات الفشل في النظام الكهربائي بأكمله، فيجب إيلاء الاهتمام الكامل لتصميم موثوقية نقاط الاتصال في تصميم موثوقية نظام التوصيل. النظام الكهربائي عالي الجهد للسيارة.
1. اتصال الاتصال بين المحطة والأسلاك
يشير الاتصال بين المحطات والأسلاك إلى الاتصال بين الاثنين من خلال عملية العقص أو عملية اللحام بالموجات فوق الصوتية.في الوقت الحاضر، يتم استخدام عملية العقص وعملية اللحام بالموجات فوق الصوتية بشكل شائع في أحزمة الأسلاك ذات الجهد العالي، ولكل منها مزاياها وعيوبها.
(1) عملية العقص
مبدأ عملية العقص هو استخدام القوة الخارجية للضغط فعليًا على سلك الموصل داخل الجزء المجعد من الطرف.يعد الارتفاع والعرض وحالة المقطع العرضي وقوة السحب للعقص الطرفي هي المحتويات الأساسية لجودة العقص الطرفي، والتي تحدد جودة العقص.
ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن البنية المجهرية لأي سطح صلب معالج بدقة تكون دائمًا خشنة وغير مستوية.بعد تجعيد المحطات والأسلاك، لا يكون التلامس لسطح التلامس بأكمله، بل تلامس بعض النقاط المنتشرة على سطح التلامس.، يجب أن يكون سطح التلامس الفعلي أصغر من سطح التلامس النظري، وهذا أيضًا هو السبب وراء ارتفاع مقاومة التلامس لعملية العقص.
يتأثر التجعيد الميكانيكي بشكل كبير بعملية التجعيد، مثل الضغط وارتفاع التجعيد، وما إلى ذلك. يجب أن يتم التحكم في الإنتاج من خلال وسائل مثل ارتفاع التجعيد وتحليل المظهر الجانبي/تحليل المعادن.ولذلك، فإن اتساق العقص لعملية العقص متوسط وتآكل الأداة هو التأثير كبير والموثوقية متوسطة.
عملية العقص الميكانيكية ناضجة ولديها مجموعة واسعة من التطبيقات العملية.إنها عملية تقليدية.يمتلك جميع الموردين الكبار تقريبًا منتجات تسخير الأسلاك باستخدام هذه العملية.
ملفات تعريف الاتصال الطرفية والأسلاك باستخدام عملية العقص
(2) عملية اللحام بالموجات فوق الصوتية
يستخدم اللحام بالموجات فوق الصوتية موجات اهتزاز عالية التردد لنقلها إلى أسطح جسمين ليتم لحامهما.تحت الضغط، يحتك سطحا الجسمين ببعضهما البعض لتكوين اندماج بين الطبقات الجزيئية.
يستخدم اللحام بالموجات فوق الصوتية مولدًا بالموجات فوق الصوتية لتحويل تيار 50/60 هرتز إلى طاقة كهربائية 15 أو 20 أو 30 أو 40 كيلو هرتز.يتم تحويل الطاقة الكهربائية عالية التردد المحولة مرة أخرى إلى حركة ميكانيكية بنفس التردد من خلال محول الطاقة، ومن ثم يتم نقل الحركة الميكانيكية إلى رأس اللحام من خلال مجموعة من الأجهزة القرنية التي يمكنها تغيير السعة.ينقل رأس اللحام طاقة الاهتزاز المستلمة إلى وصلة قطعة العمل المراد لحامها.في هذه المنطقة، يتم تحويل طاقة الاهتزاز إلى طاقة حرارية من خلال الاحتكاك، مما يؤدي إلى ذوبان المعدن.
من حيث الأداء، تتميز عملية اللحام بالموجات فوق الصوتية بمقاومة تلامس صغيرة وتسخين منخفض للتيار الزائد لفترة طويلة؛من حيث السلامة، فهي موثوقة وليس من السهل فكها وسقوطها تحت الاهتزاز طويل الأمد؛ويمكن استخدامه للحام بين المواد المختلفة.فهو يتأثر بالأكسدة السطحية أو الطلاء التالي؛يمكن الحكم على جودة اللحام من خلال مراقبة الأشكال الموجية ذات الصلة لعملية العقص.
على الرغم من أن تكلفة معدات عملية اللحام بالموجات فوق الصوتية مرتفعة نسبيًا، والأجزاء المعدنية المراد لحامها لا يمكن أن تكون سميكة جدًا (عمومًا أقل من 5 مم)، إلا أن اللحام بالموجات فوق الصوتية هو عملية ميكانيكية ولا يتدفق تيار أثناء عملية اللحام بأكملها، لذلك لا يوجد قضايا التوصيل الحراري والمقاومة هي الاتجاهات المستقبلية لحام تسخير الأسلاك ذات الجهد العالي.
المحطات والموصلات مع اللحام بالموجات فوق الصوتية ومقاطعها العرضية
بغض النظر عن عملية العقص أو عملية اللحام بالموجات فوق الصوتية، بعد توصيل الجهاز بالسلك، يجب أن تتوافق قوة السحب مع المتطلبات القياسية.بعد توصيل السلك بالموصل، يجب ألا تقل قوة السحب عن الحد الأدنى لقوة السحب.
وقت النشر: 06 ديسمبر 2023