電動車高壓矩形連接器端子的設計技術！
發(fā)布時間：02/10 —— 2022
2930
高壓類矩形連接器包括矩形插孔和呈矩形的簧片（圖1）。矩形插孔由銅合金板材沖壓成型，加工簡單便于自動化生產(chǎn)，從而降低成本。結構上一般設定為插孔端子的插孔頭部有兩個垂直的開口側，可適應簧片90°或180°方向的裝配，從而可實現(xiàn)插針插片兩個方向的插拔。目前研究人員主要集中在研究內(nèi)嵌的矩形簧片的結構設計上，以期望提高其電接觸性能和降低其插入力。于增亮等設計了一種具有高接觸面積的端子彈簧彈性機構（圖2），該彈性機構包括多個沿橫向平行設置在端子彈簧本體上表面及下表面上的接觸彈性臂、接觸懸彈臂，并且所述的接觸彈性臂與接觸懸彈臂沿縱向兩兩相互交錯布設在端子彈簧本體上。在工作狀態(tài)下，接觸彈性臂與接觸懸彈臂的背面與裝配母端接觸連接，并且所述的接觸彈性臂與接觸懸彈臂的正面與裝配公端接觸連接。該設計采用接觸彈性臂及接觸懸彈臂，兩者接觸點位置不同，能有效減小端子的插入力。金夢醒等設計的簧片可沖壓成型（圖3），設有鉚扣與插孔中鉚合孔相配合?；善w上有多個接觸對，接觸對包含接觸點及彈性段，二者設計有“V”型成型角，以接觸點為“V”型頂點，彈性段分在“V”型兩側，呈波峰形狀，同時多個接觸對之間設計有接觸對間隙，從而可分散插針插片在插入時的力，保持合適的插合力，且簧片接觸點兩側的彈性段，在插針插片插入時，可降低簧片的垂直受力，從而增加接觸點接觸力；在插針插片插入時，彈性段徑向受力后可與插孔頭部的安裝板接觸，增加簧片基體與安裝板的接觸面積，縮短電流傳輸距離，能有效降低溫升值和接觸電阻值。天海夏友卿等設計的簧片（圖4）包括兩組對稱設置的結構面。結構面的兩端分別設置有前端帶和后端帶，每組結構面的前端帶和后端帶之間設有若干個彈片組和簡支梁，采用彈片和簡支梁，并將兩者交互使用，實現(xiàn)兩者的接觸點位置不同，可有效減小端子的插入力；且彈片為前后2個一組，并設置2組結構面對稱分布，使得接觸點數(shù)量是普通簧片的4倍，大大增加了有效接觸面積，從而降低了接觸電阻，增大了載流的能力。矩形插孔高壓連接器雖然加工簡單，成本低，但矩形的插片和插孔電流分布不均勻，存在電流分布的邊緣效應，即在邊沿處電流成倍增加，容易引起局部電流過高導致的發(fā)熱問題。為解決高壓矩形連接器的電流邊緣效應問題，筆者設計了一種消除電流邊緣效應的高壓矩形連接器（圖5，專利已申請受理202010652522.5），通過啞鈴形的接觸頭及接觸腔形成電接觸，弧形的兩側電接觸電流分布均勻，消除了矩形連接器的邊緣效應；通過彈簧形成線接觸，降低了接觸電阻。二、疊片式矩形連接器
疊片式矩形連接器的插座包括多個并列的單片，通過調(diào)整疊加的單片彈叉的數(shù)量來配置不同電流，以滿足整車系統(tǒng)的不同電流使用環(huán)境，實現(xiàn)模塊化配置，方便后期物料的統(tǒng)一；單片上設置至少一個插槽（圖6）。該設計通過將傳統(tǒng)的圓端端子變?yōu)閴憾硕俗?，使得插座的?nèi)部結構得到優(yōu)化，便于使用模塊化設計，使其結構更加緊湊，節(jié)省其內(nèi)部空間，從而縮小產(chǎn)品體積，進而增加整體的實用性及便利性。
金夢醒等設計的錯位疊加式彈叉組件（圖7）每個單片彈叉均設有4處接觸點，多個單片彈叉并列排列后即形成線接觸，可保障接觸的可靠性；且本發(fā)明的錯位疊加式彈片組件與公端端子、轉接端子的接觸端的接觸點為錯位交疊，可有效避免長時間運行時產(chǎn)生共振，具有抗振動、強度高的優(yōu)點。同時，其彈叉觸點采用圓滑過渡的圓角設計，可有效提升對插時的柔和度，且其轉接端子可滿足不同角度的出線方式，滿足了新能源電動汽車對不同整車空間布局緊湊的需求，具有可組合不同電流大小、插拔柔和、抗振動強度高、可制造性高的優(yōu)點，且可適用于自動化裝配，提高裝配效率。為解決疊片組合一起后插入力較大、裝配困難的問題，我們開發(fā)一種接觸良好、插拔力低的高壓矩形疊片式連接器的疊片（專利已申請受理20201324522.4，圖8，圖9）。巧妙利用接觸臂上的圓孔形成了彈性接觸，插入時孔自動收縮，從而降低了插入力。并線性或多觸點接觸，降低了接觸電阻。三、結論
總之，高壓矩形連接器端子以其加工成本較低成為高壓連接器端子的研究熱點。內(nèi)嵌簧片式矩形插孔高壓連接器端子不僅要設計好接觸可靠的內(nèi)嵌簧片，還應考慮解決好電流的邊緣效應問題，防止邊緣電流過大，局部過熱的發(fā)生。疊片式矩形連接器則要做好疊片的設計，在保證多觸點接觸的情況下能實現(xiàn)低插拔力，降低裝配難度。
粵公網(wǎng)安備 44031102000616號
