新能源车高压挑战连接器的安全性解读

【哔哥哔特导读】800V框架下，新能源汽车的平安性若何保证。新能源汽车的赓续高压化将给衔接器带来何种技术挑战。

近日，韩国仁川产生了一路重年夜事故。一辆梅赛德斯-奔跑EQE电动汽车在地下泊车场动怒，致140余辆汽车受损，23人受伤。

本年4月，上海南浦年夜桥上一辆新能源车突发火灾被烧成空壳;6月一辆年夜众ID.4型新能源汽车在杭州收费站产生碰撞事故后动怒，导致车上四名搭客罹难;......

然而，7月我国新能源乘用车正汗青性地以50.8%的渗入渗出率初次跨越燃油车，成为市场上真正的主流。

越来越高的遍及率和诸多起令人悲哀的事故使我们不得不存眷——在新能源汽车逐渐高压化的平台下，人的平安性该若何保障。

若何办理高压平台所带来的电气平安、热治理和故障防护等平安问题，成为行业成长的紧张课题。

▲梅赛德斯-奔跑EQE地下车库着火 图源/收集消息素材

本文将从平台高压化趋向及平安隐患、高压衔接器技术、高压衔接器将来成长趋向三个方面进行解读。

一、新能源汽车“高压心跳”下的平安挑战

01 | 为何电动汽车的进级要重点晋升高压平台?

新能源汽车往高压化趋向成长主要是为了缩短充电光阴、晋升车辆能效，以及满意花费者对快速充电的需求。快充技术的焦点在于进步整车充电功率，要进步整车充电功率，妙技上要么加年夜充电流要么进步充电电压。

而充电电流加年夜则意味着更粗更重的线束、更高的发烧量，容易面对着热失控的风险(热失控风险是指因为化学反响失控导致温度和压力急剧升高的潜在危险)，导致电池毁坏、火灾乃至爆炸。

800V高压平台能经由过程进步电压来增长充电功率，同时节制电流以削减热量损失和热失控风险。800V高压平台作为电动汽车技术提高的症结，不仅明显进步了充电效力，还有助于削减能源耗费，代表着电动汽车行业的紧张成长趋向。

▲新能源汽车 图源/包图网

02 | 高压平台将带来哪些平安问题。

高电压对车辆的电气体系和平安机能提出了更高的要求。

前面所提到的梅塞德斯-奔跑EQE动怒变乱，韩国相关部分查询拜访表露，该辆车搭载的动力电池是镍钴锰 (NCM) 811电池。NCM811能量密度为190 mAh/g，具有高容量、价钱低等上风，但其烧结前提刻薄、容易吸潮。

分歧于燃油车，动力电池作为电动汽车的焦点能量源，电压一样平常为300~600V，稍有失慎，就会激发电击、火灾等严重电气事故。故而动力电池的设计和机能对车辆的平安性、靠得住性和效力有着深远的影响。

而除此之外，高压平台还存在着以下风险。

l 析锂征象

在锂离子电池充电进程中，容易形成固态金属锂，聚积天生锂枝晶，从而低落电池的能量密度和充放电效力，激发危险。

l 热治理问题

新能源汽车在高压事情状况下，电池、电机等症结部件会发生年夜量热量，必要有用的热治理体系来确保这些热量获得实时披发，避免过热导致的机能降落或平安风险。

l 电磁兼容问题

高压平台发生的电磁场可能对车辆其他电气体系造成滋扰，影响车辆正常运行。

新能源电能变换技术范畴专家——浙江年夜学胡永生传授曾多次强调高压平台电磁兼容性的紧张性。他提到，电压晋升导致滋扰源强度增长，新器件的利用也转变了电磁情况，这些因素可能恶化电磁兼容性，影响车辆平安和驾驶体验。

▲2024'中国电子热门办理计划立异(华南)峰会 胡永生传授

二、高压衔接器若何当好平安“守门员”?

正如前文所提到新能源汽车与传统汽车电路体系的分歧，高压架构下的高压衔接器在情况温度、载流才能、防护品级、抗振品级等规格参数方面，都有着更为严苛的要求。

整车上高压衔接器主要利用于DC、水暖PTC 充电机、风暖PTC、直流充电口、动力电机、高压线束、开关、逆变器动力电池等体系。

在800V架构中，衔接器需满意更严厉的机能尺度，包含高压互锁HVIL、IP67/68防水防尘、IP6K9K抗机器冲击和化学侵蚀、V0级阻燃以及电磁兼容性EMC。

01 | 高压互锁

▲泰科HVA HD400衔接器集成HVIL功效 ©泰科官网

高压互锁(HVIL)是一种平安设计，经由过程低压旌旗灯号检测高压电路的完备性，确保在高压回路呈现断开或衔接不稳固时，如盖板未正确笼罩或衔接器松动脱落，可以或许实时堵截电源，防止潜在的平安风险。

高压互锁在检测到非常时，会依据车辆状况和故障严重性采取响应节制步伐。好比车辆结束时，高压互锁会向节制器发送旌旗灯号以堵截高压电源，并发出故障警告。若车辆在行驶中，高压互锁会先发出警告，然后慢慢低落电机功率，安稳减速，以避免突然断电可能导致的危险，确保平安。

高压互锁功效确保高压衔接体系的平安操作，要求在衔接时功率端子先接通随后互锁端子接通，断开时则相反。

带有高压互锁的衔接器在解锁时遵循逻辑时序，其断开光阴取决于打仗长度差值和断开速率。体系通常在10~100ms内相应互锁端子回路，二次解锁机制可延伸断开光阴至1秒以上，防止带电插拔发生平安风险。

在国产高压衔接器市场上，中航光电的高压衔接器产物占有率很高，其EVH2系列高压互锁衔接用具备高压互锁、360°屏障、二次锁紧及二级解锁等功效。

▲中航光电 高压互锁衔接器

02 | 电磁屏障

因为电动汽车中的电子器件在高频率下发生磁场，整车零部件必需具备抗电磁滋扰才能，分外是高压体系的屏障衔接器和电缆，对付防止EMC问题至关紧张。为了有用治理电磁滋扰，车规级高压衔接器及线束通常会配备电磁屏障层，将电动车电磁辐射程度限定在低程度。

例如，君灏新能源的过孔衔接器相符USCAR，衔接器产物具有360°屏障、高防护品级、高耐盐雾品级等特色，可以实现线束防退和防转功效，衔接器实用于配电盒、电机、电机节制器、PDU等装备的强电的出线衔接。

03 | 绝缘监测

依据big-bit财产研讨室的调研，在高电压年夜电流的环境下，高压衔接器的温度升高不克不及跨越额定值。在选择外壳资料时要斟酌重量、强度和是否易于加工，并且在分歧温度下衔接器端子的资料机能若何坚持稳固性、若何保证需要的导电率等都必要考量。

在尺度QC/T-1067下，衔接器的绝缘机能经由过程两项症结指标来确保：衔接器绝缘电阻和衔接器绝缘介电强度。

衔接器绝缘电阻要求在500V电压下，衔接器内部相邻端子间的电阻到达2100MΩ，以保证足够的电绝缘性。衔接器绝缘介电强度测试则是在交流1000V或直流1600V的电压下连续1分钟，确保衔接器相邻端子之间以及端子与衔接器塑料外壳之间不会呈现介质断裂或击穿，同时电流泄露节制在1mA以下，从而验证衔接器的电断气缘机能相符平安尺度。

04 | 防水防尘

新能源汽车渡水后，高压动力体系以及其他零部件可能由于渡水直接毁坏或低落绝缘机能，存在泄电风险，具有异常年夜的平安隐患，是以高压衔接器的防水机能也至关紧张。

汽车整车分为干区和湿区。干区的衔接器可以不必要这种密封特征，但湿区使用的衔接器通常必要具备密封特征，以防止水分侵入。国标QC/T 29106-2014尺度下，湿区的衔接器至少要满意IPX7防水品级。

三、高压化趋向下的衔接器有何演进与挑战。

▲第四代高压衔接器 图源/线束工程师之家

第四代高压衔接器是今朝利用最普遍的800V高压衔接器，集成了塑料外壳+屏障功效+高压互锁+二级解锁机制，市场中主流的产物主要为280系列高压衔接器。

泰科AMP+ HVA 280系列高压衔接器设计了多种锁扣设置装备摆设和内置高压互锁(HVIL)功效，从而实现更紧凑的封装尺寸。

被普遍运用于春风系新能源汽车中的君灏新能源JHEVS280 2衔接器，同样集成屏障互锁功效，满意IP6K9K、IP67等防护品级以及IP2XB电气掩护品级。

琥正电子FHV 2芯16-35方非屏障高压衔接器，主要用于新能源汽车的车载充电机、电池包、高压配电盒、电机节制器、PTC、电池等部件间的高压衔接。

将来第五代高压衔接器将在第四代技术根基上，集成先进的冷却办理计划，如液冷或风冷体系，以晋升能量传输效力，减轻重量，并加强产物的整体机能。

▲新能源汽车 图源/包图网

胡永生传授以为，汽车的赓续高压化对衔接器技术职员提出了更高的要求，“一是由于从400V变到800V，乃至更高以后，以前车子上用的资料有许多的可能是不克不及用了；二是它的变换器的设计也会纷歧样”。

那么，日渐高压化的新能源汽车电压平台，将给衔接器厂商带来什么样的挑战?

精益达对此表现，高压年夜电流对衔接器必要高靠得住性，同步取决于电池充放电数据。在固态电池技术赓续进级的环境下，进一步加年夜事情电流，紧缩充电光阴，这方面的衔接器资料和布局技术必要进行连续进级。

君灏新能源则感到衔接器产物的测试与衔接器安规认证十分紧张，只有赓续进步衔接器测试要求，完美衔接器临盆工艺，加强衔接器质量管控程度，能力保证衔接器产物高压衔接方面的优化。而在衔接器资料运用方面，君灏新能源正积极拓展铝导线、铝棒、铜铝排产物的利用。

四、小结

总之，在新能源汽车成长得风起云涌确当下，我们必需加倍看重车辆的平安机能。

正如胡永生传授采访中所说的“从对人类性命的尊敬和高尚理念动身，人的性命是无价的”。新能源汽车在热治理、电磁兼容性和情况耐受性测试等每一个环节，都必要经由过程最高的平安尺度。

而在新能源汽车行业推进高压衔接器技术向轻量化、集成化成长的配景下，衔接器厂商需赓续采纳新资料、新工艺，并整合智能化技术，以晋升衔接器的平安性和机能，满意行业对高压衔接器赓续增加的高尺度需求，配合助力新能源汽车财产的高质成长。

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