新能源汽車（chē），高壓連接器簡介

  目前（qián），國內機動車保有量已經突破三億大關（guān）。由於大量的燃（rán）油車帶（dài）來嚴（yán）峻（jun4）的環境問題，因此全麵禁售燃油車的日程在全世界範圍內被提起。近年來，隨（suí）著國家倡導綠色發（fā）展，一些國（guó）內造車新勢力，諸如蔚來汽（qì）車（chē），理想汽車，小（xiǎo）鵬汽車等迅猛發展。特別是特斯拉（lā）超級工廠在上（shàng）海投產之（zhī）後（hòu），新能源（yuán）汽車產業正以日（rì）新月異的速度浪湧而來，僅Tesla一家新能源車企，在全球年交付近50萬輛，但按照2020年（nián）全國約2000萬左右的汽（qì）車銷量，新能源（yuán）汽車市場才剛剛起步，整（zhěng）個行業會（huì）慢慢進入高速發展階段，人們也（yě）將越來越（yuè）接受新能源汽車帶來的駕駛便利和出（chū）行體驗。

   在新能源汽車的整個架構平台中，VCU (Vehicle Control Unit 整車控製器)、MCU (Moter Control Unit 電機控製器)和（hé） BMS (BATTERY MANAGEMENT SYSTEM 電池管理係統)是最重要的核心技術，對整車的動力性、經濟性、可靠性和安全性等有著重要影響。在新能（néng）源汽車工業領域，高壓連（lián）接器是極為重要的組件，它作為模（mó）塊化連接的重要組成部分，已在整車和充電設備中大量（liàng）使用。

一（yī），連接器概述

  電動汽（qì）車上所（suǒ）用的高壓連接器有（yǒu）公端和母端之分，公端往往以線端的形式存（cún）在（zài），母端的出線方式總體有銅排、螺栓和線纜壓接（jiē）三種。在性能上相對傳統連接器也有更高的要求，如（rú）高壓互鎖HVIL、IP67/68、IP6K9K防護、阻燃等級V0、電磁防護等。

  高壓（yā）連接器（qì）是通過電或光信號以及機械力連接，斷開或轉換電路和光通道的功能元件。隨著新能源汽車的（de）普（pǔ）及，高壓連接器的開發和使用正在增加（jiā）。那麽高（gāo）壓連接器在汽車中起到什麽作（zuò）用呢?

  用於新能源汽車的高（gāo）壓連接器主要由四個部分組成：觸點，絕緣（yuán）子，外殼和配件。其中，觸點是連接器的核心部件，整個車輛的（de）所有線路和係統都通過插入式觸點連（lián）接到行駛過程中所需的光電信號。絕緣子主（zhǔ）要起絕緣作用。外殼主要起到固定和保（bǎo）護作用; 附件是為了根據用戶要求（qiú）完成對電纜和連（lián）接到連接器的其他零件的保護，並滿足工作環境（jìng）的其（qí）他要（yào）求。接觸件（jiàn）的接觸可靠性取決於許多因素，例如接觸件的接觸形式，表麵質（zhì）量，原材料性能和工作環境。

  高壓連接器（qì）的（de）基本性能主要分為三個部分：電氣性能，機械性能和耐環境性。電氣性能主要包括接觸電阻，絕緣耐壓和絕（jué）緣電阻。其（qí）中，接觸電阻由（yóu）引腳和插座（zuò）保證。主要有兩個要求：1.插針和（hé）插座的接觸電阻必（bì）須小於（yú）規定的接觸電阻（zǔ）; 2.插入插針和插座（zuò）後，請確保接觸的連續性，並且（qiě）不要瞬時或（huò）長期斷開接觸。僅通過完成這兩點，就可以確保在連接到電連接器的組件之間可靠地傳（chuán）輸光和電信號。高壓連接（jiē）器內（nèi）部的（de）絕緣體可（kě）確保耐壓和絕（jué）緣電阻，在（zài）工作環境中需要較高的絕緣和耐擊穿電壓。

  在現有材料中，用於高壓（yā）連（lián）接器觸點的常用材料是：錫青銅，鈹青銅，黃銅，鉛黃（huáng）銅，紅銅和其他銅（tóng）合金。銅具有高的導電性和（hé）導熱性，耐腐（fǔ）蝕性以及良好的可操作性（xìng）。

二，名詞解（jiě）釋

   對於（yú）在新能源汽車及其相關行業工作的人員，實（shí）際工作（zuò）中，會遇到各種（zhǒng）與（yǔ）連接器應用相關的名詞（cí），對大部（bù）分同事（shì），特別（bié）是一（yī）些非專業開發人員，對這些名詞可（kě）能一知半解。本部分（fèn）對相關資料進行係統（tǒng）整合，供大家參考。

1,EV(Electric Vehicle)電（diàn）動汽車

  電動汽車是指以車載電源為動力，用電機驅動車（chē）輪行駛，符合道路交通（tōng）、安全法規各項要求的車輛（liàng）。由（yóu）於對環境影（yǐng）響相對傳統燃油汽車較小，其前景被（bèi）廣泛看好（hǎo）。

電動汽車根據電力（lì）構成分為：

1）純電動汽車(BEV)

2）混合動力汽車(HEV)

  混合動（dòng）力汽車根據動力係統結（jié）構（gòu）形式又分為以（yǐ）下（xià）三類：串聯式混合動力汽（qì）車(SHEV),並聯式混合動力汽（qì）車（PHEV),混聯（lián）式混合動力汽車（CHEV).

 3） 燃料電池汽車（FCEV)

2,PDU(Power Distribution Unit) 高壓配電單元（電源分配插座）

  功（gōng）能（néng）是負責新能源（yuán）車高壓係統中的電源分配與管理，為整車提供充放（fàng）電控（kòng）製、高壓部件上電控製、電路（lù）過載短路（lù）保護、高壓采樣、低（dī）壓控製等功能，保護（hù）和監控高壓係統的運行。PDU也能夠（gòu）集成BMS主控、充電模塊、DC模塊（kuài）、PTC控製模塊等功能，與（yǔ）傳統PDU相比多了（le）整車功能模塊，功能上更加（jiā）集成化，結構上更複雜，具（jù）有水冷或是風冷等散（sàn）熱結構。PDU配置（zhì）靈活，可以根據客戶要求進行定製開發，能夠滿足（zú）不同客戶不同車型需求，比如三合一，四（sì）合（hé）一（yī），五合一等。

3,BDU(Battery Disconnect Unit )電池包斷路單元 （高壓配電盒（hé））

  專為電池包內部設計，也是配電盒的一種。目（mù）前BDU都是根據車廠（chǎng）需求定（dìng）製，因此收集客戶（hù）需求（qiú）及客戶整車電氣性能很重要。根據BDU在電池包的位置，可以分為電池箱內安裝式和箱外安裝式(也稱為battery junction box)。

  箱內安裝式的外殼一般為塑料材質，沒有IP等級要求；箱外安裝式一般（bān）為鋁合金殼體，滿足IP67等級要求。從電氣組成上（shàng）看，PDU產品主要元器件是（shì）MSD（選配（pèi）），BMS（選配），繼電器（qì），熔斷器，預充電（diàn）阻，電流采集元件，銅排，連接（jiē）器與線束總成等。BDU產品主要元器件是繼電器，熔斷器，BMU(選配)，電流采集元件，銅排，連接器與線束總成等。

  4,MCU (Moter Control Unit 電機控製器）

5,VCU （Vehicle Control Unit 整車控製器）

6,BMS （BATTERY MANAGEMENT SYSTEM 電池管理係統）俗稱電池包

7,MSD （Manual Service Device）手（shǒu）動維修開（kāi）關

  為保護（hù）在高壓環境下維修電動汽車的（de）技術人員安全，電池包通常安（ān）裝（zhuāng）有手動維（wéi）修開（kāi）關MSD，以斷開高壓回路，使維修（xiū）等工作處於（yú）一種較（jiào）為安全的狀態；或在突發短路時，可（kě）以快速分離高壓電（diàn）路的連接。MSD雖然隻（zhī）是Pack的一個小部件（jiàn），由於這個部件涉（shè）及到產品的安全，它的設（shè）計和選型格外重要，不容忽視（shì）。MSD工作的基本原理是將MSD安裝（zhuāng）在主（zhǔ）回路中，內置高壓（yā）保險絲，並設計有高壓互鎖功能。在外部發生短路時，保（bǎo）險絲熔（róng）斷切斷高壓回路；需要手（shǒu）動斷開高壓時（shí），高壓互鎖會先斷開，然後（hòu）再斷開高（gāo）壓回（huí）路。因（yīn）此，一般來說，保險絲、高壓互鎖HVIL接口（kǒu）是MSD必（bì）備的，其中有些（xiē）具有二次解鎖（suǒ）功（gōng）能，此外還包括密（mì）封件、手動斷開拉手、高壓警示標識，以及殼體與固（gù）定結（jié）構（gòu）等（děng）。

8,GCU 電機控製器（qì）  

9,增程器 Range-Extender

  高效增程器作為新能源車輛的核心動力部分，主要由：發動機、發動機控製器（EECU）、ISG電機（jī）、發電機控製器（GCU）、增程器控製器（RECU）五部分構成。

  增程器也可視其為從混合動力驅動向純電動驅動的一種可靠的過渡（dù）產品。在常見的混合動（dòng）力係統中，都是以發電機為主，電動機為輔。而增程式電動車，是以電動機為主，發動（dòng）機為輔。發動機的唯一（yī）作用是發電。

10,DC-DC 電能(直流-直流)變換器

  DC/DC變換器將一個固定的直流電壓變換為可變的直流電壓,這（zhè）種（zhǒng）技術被廣泛應用於無軌電車、地鐵、列（liè）車、電動車的無級變速和控（kòng）製，同時（shí）使上（shàng）述控製具有加速平穩、快速響應的性能（néng）,並同時收到節約電能的效果。用直流斬波器代替變阻器（qì）可節約20％～30％的電能。直（zhí）流斬波器不僅能起到調壓的作用(開關電（diàn）源),同時還能起到有效抑製電（diàn）網側諧波電流噪聲的作用。

11,PTC（Positive Temperature Coefficient）正溫度係數

  傳統燃油汽車的暖風空調的熱源（yuán）來自於發（fā）動機散發（fā）的熱（rè）量，但新能源（yuán）電動車沒（méi）有了可以散（sàn）發大量熱量的發（fā）動機，隻能找外援。而這外援就是PTC和熱泵。     新能源汽車空調PTC製熱與熱泵製熱的區別在於（yú）：其中PTC製熱=製（zhì）造熱，熱泵製熱=搬運熱。PTC是Positive Temperature Coefficient（正溫度（dù）係數） 的縮寫，泛指正溫度係數很大（dà）的半導體材料或元器件。既通過給熱敏電阻（zǔ）通電，使得電阻發熱（rè）來提高（gāo）溫度。PTC在極致情況下，也隻（zhī）能（néng）實現100%的能量轉換。  12,ADAS（Advanced Driving Assistant System）即高級駕駛輔助係統（tǒng）

  高級駕駛輔助係統是（shì）利用安裝於車上的各式各樣的傳感器（qì）， 在第一時間（jiān）收集車（chē）內外（wài）的環境數據， 進行靜、動態物體的辨識、偵測（cè）與追蹤等技術上的處理， 從而能夠讓駕駛者在最快的時間察覺可能（néng）發生的危險， 以引起注意和提高安全性的（de）主動安全技術（shù）。ADAS 采用的傳感器（qì）主要有攝（shè）像（xiàng）頭、雷達、激光（guāng）和超聲（shēng）波等，可以探測光、熱、壓力或其它用（yòng）於監測汽車狀態的變量（liàng）， 通（tōng）常（cháng）位於車輛的前後（hòu）保（bǎo）險杠、側視鏡、駕駛杆內（nèi）部（bù）或者擋風玻璃上。早期的ADAS 技術主要（yào）以被動式報警為主，當車輛檢測到潛在危（wēi）險（xiǎn）時， 會發出警報提醒駕車（chē）者注意（yì）異常的車輛或道路情況。對於最新（xīn）的ADAS 技（jì）術來說，主動式幹預也很常見。

13,V2X全（quán）稱Vihicle to everything

  即車與任何事物的聯係，主要包括V2V車（chē）與（yǔ）車(vehicle)，V2I車與基礎設施(vechile to infrainstructure)，V2P車與人(vehicle to people)，V2N車與雲（vehicle to network）。詳細一點就（jiù）是車輛通過傳感器，網絡通訊技術與其它周邊車、人、物進行通訊交流，並根據收集的信息進行分析、決策的一項技術。

14,CAN：(Controller Area Network)控製器局域（yù）網

  CAN總線將多個控（kòng）製單元原本獨（dú）立的處理過程通過雙絞線、光纜等相（xiàng）互聯係起來，從而實現在兩條CAN總（zǒng）線上多個控製單元間的信息共享。常用的CAN總線協議標準SAE-J1939中，標準給OSI（開放係統互聯參考模型（xíng））定義成七層：物理層，數據（jù）鏈路（lù）層，網（wǎng）絡（luò）層，傳輸層，會話層，表示層，應用層。其中物理層和數據鏈路層是最基（jī）礎的兩層，在標準ISO 11898中進行定義，並且不可（kě）變更。而SAE-J1939定（dìng）義了（le）應用層的相關會話規則，所謂通訊協（xié）議。因此我國的（de）CAN 通信協議的製定（dìng）主要包括物理層和應用層協議兩個方麵，其中最主要的工（gōng）作還是（shì）集中在應用層上。

  我們注意到，除新能源車、充電樁（zhuāng）之外無人駕駛、智慧停車等延伸行業也（yě）步入快（kuài）速發展（zhǎn）期。上述行業都有一個共同點——使用CAN總線，因此，CAN總線的應用問題（tí）始終（zhōng）貫穿在新能源（yuán）行業的發展中。