ニュース 2024年5月15日 271

高電圧コネクタの規格、用途、および注意事項

高電圧コネクタの規格

~の規格 高電圧コネクタ 現在、高電圧コネクタの規格は業界標準に基づいています。規格に関しては、安全規制、性能、その他の要件に関する規格、および試験規格があります。

現在、GBの規格内容に関しては、まだ改善の余地が多くあります。コネクタメーカーの最も主流な設計は、欧州の主要OEM4社(アウディ、BMW、ダイムラー、ポルシェ)が共同で策定した業界標準LVシリーズの規格を参照します。北米は、欧州の主要OEM3社(クライスラー、フォード、ゼネラルモーターズ)の合弁会社であるワイヤーハーネス接続組織EWCAPが策定した業界標準SAE/USCARシリーズの規格を参照します。

OSCAR

SAE/USCAR-2

SAE/USCAR-37 高電圧コネクタの性能。SAE/USCAR-2の補足

DIN EN 1829 高圧水噴霧機械。安全要件。

DIN EN 62271 高電圧開閉装置および制御装置。液体封入および押し出し絶縁ケーブル。液体封入および乾式ケーブル終端。

 

高電圧コネクタの用途

コネクタ自体から見ると、コネクタには多くの分類タイプがあります。たとえば、形状の面では円形、長方形などがあり、周波数の面では高周波と低周波があります。業界が異なれば、種類も異なります。

車両全体でさまざまな高電圧コネクタをよく見かけます。配線ハーネスの接続方法の違いに応じて、2つのカテゴリの接続に分類します。

1. ボルトで直接接続する固定タイプ

ボルト接続は、車両全体でよく見られる接続方法です。この方法の利点は、接続の信頼性です。ボルトの機械的な力は、自動車レベルの振動の影響に耐えることができ、コストも比較的低くなっています。もちろん、その不便な点は、ボルト接続には一定の操作および設置スペースが必要になることです。面積がよりプラットフォーム指向になり、車内スペースがますます合理的になるにつれて、あまり多くの設置スペースを確保することは不可能になり、バッチ操作やアフターメンテナンスの観点からは適していません。ボルトの数が多いほど、人的ミスのリスクが高くなるため、一定の制限もあります。

初期の日本およびアメリカのハイブリッドモデルで同様の製品をよく見かけます。もちろん、一部の乗用車の三相モーターラインや、一部の商用車のバッテリー電源の入出力ラインでも、同様の接続を多く見ることができます。このような接続は通常、保護などの他の機能要件を実現するために外部ボックスを使用する必要があります。したがって、この方法を使用するかどうかは、車両の電力線の設計とレイアウト、およびアフターサービスやその他の要件に基づいて判断する必要があります。

2. プラグイン接続

対照的に、嵌合コネクタは、2つの端子ハウジングを結合してこの配線ハーネスへの接続を提供することにより、電気的接続を固定します。プラグイン接続は手動で差し込むことができるため、ある意味では、特に狭い作業スペースで、スペースの使用を減らすことができます。プラグイン接続は、初期のオス端子とメス端子の直接接触から、中央に弾性導体を使用して材料に接触する方法に移行しました。中央に弾性導体を使用する接触方法は、より大きな電流接続に適しています。導電性材料が優れており、弾性設計構造が優れています。また、接触抵抗を低減し、大電流接続をより信頼性の高いものにします。

私たちは中間の弾性導体接点と呼ぶことができます。業界にはさまざまな接触方法があり、馴染みのあるスプリングタイプ、クラウンスプリング、リーフスプリング、ワイヤースプリング、爪スプリングなどがあります。もちろん、スプリングタイプのMCストラップ型ODUやラインスプリングタイプもあります。

実際のプラグイン形態を見ることができます。円形プラグイン方式とチッププラグイン方式の2つの方法もあります。円形プラグイン方式は多くの国内モデルで非常に一般的です。 アンフェノールTE8mm以上の大電流もすべて円形の形状を採用しています。

より代表的な「チップタイプ」はコスタルのPLK接点のようなものです。日本やアメリカのハイブリッドモデルの初期開発から判断すると、チップタイプの応用は依然として多くあります。例えば、初期のプリウスやテスラはほぼすべてこの方法を採用しており、一部のBMWボルトの部品も含まれます。コストと熱対流の観点から、プレートタイプは従来の円形スプリングタイプよりも優れていますが、選択する方法は実際の用途ニーズに依存し、各社のデザインスタイルとも深く関係しています。

 

自動車用高電圧コネクタの選定基準と注意点

(1) 電圧の選定は一致させる必要があります: 負荷計算後の車両の定格電圧は、コネクタの定格電圧以下でなければなりません。車両の動作電圧がコネクタの定格電圧を超え、長時間運転されると、電気コネクタはリークやアブレーションのリスクがあります。

(2) 電流の選定は一致させる必要があります: 負荷計算後、車両の定格電流はコネクタの定格電流以下でなければなりません。車両の動作電流がコネクタの定格電流を超えると、長時間の運転中に過負荷やアブレーションが発生します。

(3) ケーブルの選定には適合が必要です: 車両ケーブルの適合は、ケーブル電流容量の適合とケーブルジョイントのシール適合に分かれます。ケーブルの電流容量については、各OEMが専任の電気技師によるマッチング設計を行っており、ここでは説明しません。

適合:コネクタとケーブルのシールは、ゴムシールの弾性圧縮に依存し、接触圧を提供して信頼性の高い保護性能(例:IP67)を実現します。具体的な接触圧の実現は、シールの具体的な圧縮量に依存します。したがって、信頼性の高い保護が必要な場合、コネクタのシール保護には設計段階でケーブルのサイズに関する具体的な要件があります。

同じ電流容量の断面積でも、シールドケーブルや非シールドケーブル、GBケーブル、LV216規格のケーブルなど、外径は異なる場合があります。適合するケーブルはコネクタ選定仕様書に明記されています。したがって、コネクタを選定する際にはケーブル仕様の要件に適応させることに特に注意し、コネクタのシール不良を防ぐ必要があります。

(4) 車両全体には柔軟な配線が必要です: 車両配線については、すべてのOEMが曲げ半径と余裕の要件を持っています。コネクタの適用事例に基づき、配線ハーネスの組み立て完了後、コネクタ端子自体に力がかからないようにすることを推奨します。車両の振動や衝撃、車体の相対的な変位によって配線ハーネスにストレスがかかる場合でも、配線ハーネスの柔軟性を通じてストレスを緩和できます。たとえ少量のストレスがコネクタ端子に伝達されても、その結果生じる応力はコネクタ内の端子の設計保持力を超えません。