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    电动及混合动力汽车摧生大功率连接器需求
    发表:2011-4-1 0:00:00  |  阅读:1328

    1 电动及混合动力汽车兴起
        受商业、环境及法规因素的推动,电动汽车(EV)和混合动力汽车(HEV)市场将进入快速发展期。几乎所有的世界主要汽车制造商均已制定出清晰的电动车和混合动力电动车产品发展规划,可商用的电动车和混合动力电动车,正在稳步增长。
        目前正在加紧开发的技术包括微型混合动力汽车(在停顿状态时自动关闭传统引擎,采用电池驱动的替代引擎来重启)乃至纯电动汽车。这些类型的汽车将无一例外的靠可反复充电/可替换的电池来驱动,并且将通过引入位于各个地方的数以千计的快速充电服务点来提供支持。
        电动汽车计划预定于2010/2011年开始实施,尽管对用户使用电动汽车和混合动力汽车的预测相差很大,即使低排量车仅占据当前全球汽车市场的一小部分,但是对低排量车已经产生了相当大的需求,仅在中国,政府就已经设定了最低限度目标:至2015年前,低排量车的市场份额占50%。此外,西方国家正在积极推动绿色技术,通过一系列政府鼓励和财政刺激,进一步支持向混合动力汽车和电动汽车发展。
    2 电动及混合动力汽车需要大功率连接器
        电动汽车和混合动力汽车系统,由于对环境的要求远远高于常规汽车,故对连接器提出了新的特殊要求。其中最主要的是大功率性能要求。为满足几乎所有的汽车制造商提出的高性能而成本有效的互连需求,目前几种创新的大功率连接器解决方案已经研制出来。
        大型锂离子(Li-ion)电池是大部分新兴绿色汽车的关键部件,对于连接器设计,意味着承载400~600V工作电压。与采用14V铅酸性电池的传统汽车相比,典型电流大幅增加了至少10倍。
        以世界汽车连接器重要的制造商-FCI公司为例,其新型RCS-800和APEX 280系列大功率连接器设计的众多特性,体现了电动汽车和混合动力汽车应用的独特挑战。RCS和APEX连接器预定用于应对低电压和高电压应用场合,同时能承受任何等级的工作电流,电流至少高达250A。假定技术人员和最终用户需要接近发动机舱,则需要提供特殊等级的安全防护来避免电死的威胁。在需要保持尺寸、重量和成本最低的同时,还需要解决的另一个重要问题--电磁干扰。
    3 新型大功率连接器解决方案的特点
        FCI公司RCS-800端子(见图1)的特点是采用8mm圆形插针设计,与等效的方形端子相比,更便于有效的利用空间。RC-800S阴性端子,能产生许多的接触点,根据用户的技术条件,工作电流可达250A。
        这种大功率连接器的壳体含两步式分离机构,可确保在施加大电流时连接器不能拔去。需要两个独立的操作才能确保(被切断的电源和待释放的连接器之间产生足够的延迟。这一解决方案还有一个特色是“联锁”机构,消除了在负载状态下拔出的风险。
                                       
    图1 FCI公司RCS-800系列汽车连接器端子特点是采用8mm圆形插针,与等效的方形端子相比,能够更有效的利用空间。

     

    图2 用于混合动力汽车的APEX 280 连接器用于满足电流为35A的高电压场合要求,如空调、加热以及慢充电插头。
     
    图3. APEX 9.5-mm端子,能承载150A,可用于高电压场合以及14V标准的大电流场合。
     
        此外,ErgoMate轴向插合方案,有助于实现低占空解决方案,同时减少插合力。连接器,一旦被连接,其位置固定机构必须激活来保证100%的安全插合。最后,但并非最不重要,要为电动汽车和混合动力汽车提供业界最好的互连方案,同时解决汽车业常见而苛刻的产品和工艺成本挑战。须采用高等级的屏蔽和密封。

        作为电动汽车和混合动力汽车的配件,APEX 280(图2)连接器能以35A电性能满足相同的高电压应用要求。这种连接器还适用于空调、加热和慢充电插头等应用。它配接APEX2.8mm端子,与RCS 800两步式ErgoMate拔出轴向方案相比,壳体也具有这些特点:联锁机构相同,连接器位置固定和高性能密封和屏蔽特性。
        此外,APEX和 RCS解决方案的??樾褪饺繁A耸视咛逵τ靡蟛⒂胫嗥ヅ?,例如FCI公司大功率汽车连接器的不同端子可以采用相同的壳体座,如APEX 9.5mm端子(图3)可承载高达150A电流,可用于高电压场合以及要求14V标准的大电流应用场合。
    4 结语
        电动汽车和混合动力汽车市场的快速发展将导致各种崭新的且具有挑战性的高电压连接器应用领域。各个汽车制造商由于向低排量或零排放目标迈进的路线不同,因此会给连接器制造商提出新要求,但将可能包括如下共同的特性:需要特殊的安全等级和人身防护等级;降低成本以及减轻重量和缩小空间的要求,同时制造商不能损害新一代低排放汽车用户所期待的高可靠性和长寿命。

     

                                       作者:中国电子科技集团公司第四十研究       转自中国电子商情网

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