Analisi tecnica dei connettori ad alta tensione

1. Applicazione di connettori ad alta tensione nei sistemi NEV

Definizione e applicazione:
I connettori ad alta tensione per veicoli alimentati a nuove energie (NEV) si sono affermati come una categoria a sé stante, trainata dal rapido sviluppo del settore. La loro funzione principale è garantire la conduzione della corrente attraverso il sistema di interconnessione ad alta tensione del veicolo.

Requisiti tecnici:
Rispetto ai connettori tradizionali, i connettori NEV impongono requisiti più elevati in termini di affidabilità, sicurezza, isolamento e prestazioni di protezione a causa di livelli di tensione elevati e condizioni operative più complesse.

Struttura dei componenti:
I connettori ad alta tensione sono in genere costituiti da tre parti principali:

• Componenti di alloggiamento e tenuta

• Componenti isolanti

• Coppie di contatti conduttivi

2. Considerazioni chiave sulla progettazione dei connettori ad alta tensione

Curva di aumento della temperatura e di derating:
L'aumento di temperatura è un indicatore critico delle prestazioni. Un aumento eccessivo della temperatura può causare danni termici o bruciature. Le curve di derating guidano i clienti nella determinazione delle condizioni operative appropriate.

Interblocco ad alta tensione (HVIL):
HVIL garantisce la sicurezza durante l'accensione e lo spegnimento dei sistemi ad alta tensione. Il circuito di segnale HVIL si apre o si chiude prima del circuito di potenza ad alta tensione durante l'accoppiamento o il disaccoppiamento.

Meccanismo di bloccaggio:
I meccanismi di bloccaggio secondari garantiscono l'affidabilità del bloccaggio primario e migliorano l'ergonomia e la maneggevolezza durante il funzionamento.

Protezione dall'ingresso:
I livelli di protezione dei connettori ad alta tensione sono aumentati significativamente. Mentre IP67 era in passato il requisito più diffuso, gradi di protezione più elevati, come IP6K9K, stanno diventando la tendenza per supportare ambienti difficili.

Schermatura elettromagnetica:
I sistemi ad alta tensione necessitano di una schermatura efficace per prevenire interferenze del segnale, soprattutto con la crescente diffusione delle tecnologie di guida autonoma.

Selezione del materiale:
La scelta del materiale per l'isolamento e i contatti conduttivi deve tenere conto della leggerezza, delle condizioni ambientali, della strategia di schermatura e dell'integrità meccanica.

Criteri di selezione del connettore:
La selezione del connettore comporta la valutazione della posizione di installazione, della tensione nominale, della corrente nominale, dei requisiti di schermatura, del livello di protezione dall'ingresso e dei parametri dell'interfaccia di sistema.

3. Tendenze di sviluppo dei connettori ad alta tensione

Platformizzazione e personalizzazione

• Piattaforma:
  Le future architetture di batterie e veicoli adotteranno sempre più progetti basati su piattaforme. I produttori di connettori devono impegnarsi in una più approfondita collaborazione tecnica con gli OEM per sviluppare prodotti pronti per la piattaforma.

• Personalizzazione:
  Saranno necessarie soluzioni specializzate per applicazioni segmentate, come i sistemi di guida autonoma, i veicoli connessi all'IoT e altre categorie di veicoli emergenti.

Miniaturizzazione e alleggerimento

• Miniaturizzazione:
  La riduzione delle dimensioni dei connettori può essere ottenuta mediante conduttori in lega di rame ad alte prestazioni e sistemi di terminali miniaturizzati.

• Alleggerimento:
  L'adozione di conduttori in alluminio al posto di conduttori in rame di grande diametro supporta strategie di alleggerimento dei veicoli e migliora l'efficienza energetica.

Conclusione

Con i continui progressi tecnologici nel settore NEV, i connettori ad alta tensione si trovano ad affrontare sfide e opportunità crescenti in termini di specifiche tecniche, progettazione di sistemi e applicazioni di mercato. Grazie all'esperienza accumulata e alla rapida evoluzione del mercato, i produttori nazionali di connettori stanno migliorando costantemente le prestazioni dei prodotti e sono ben posizionati per acquisire maggiore influenza sul mercato globale.