新能源汽（qì）車，高壓連接器（qì）簡介

  目前，國內機動車（chē）保有量已經突破三（sān）億大關。由於大量的燃油車帶來嚴峻的環境問題，因此全麵（miàn）禁售燃油車的日程在全世界範圍內被提起。近年來，隨著（zhe）國家倡導綠色發（fā）展，一些國內造車（chē）新勢力，諸如蔚來汽車，理想汽車，小鵬（péng）汽車等迅（xùn）猛發展。特別是特斯拉超級工廠在上海投產之後，新能源（yuán）汽車產業正以（yǐ）日新月（yuè）異的速度浪湧而來，僅Tesla一家新（xīn）能源車企，在全球年交付（fù）近50萬輛，但按照2020年全（quán）國約2000萬左右的汽車銷量，新（xīn）能源汽（qì）車市場才剛剛起步，整個行業會慢慢進入高（gāo）速發展階段，人們也將越來越接受新能（néng）源汽車帶來的駕駛便利和出行體驗。

   在新能源汽車的整個架（jià）構平台中，VCU (Vehicle Control Unit 整車控製器)、MCU (Moter Control Unit 電機控製器)和 BMS (BATTERY MANAGEMENT SYSTEM 電池管理係統)是最重要的核（hé）心技術，對整車的動力性、經濟性、可靠性和安全（quán）性（xìng）等有著重（chóng）要影響（xiǎng）。在新能源汽車（chē）工業領域，高壓（yā）連接器是極為重要的組件，它作（zuò）為模塊化連接的重要（yào）組成部分，已在整車和充電設（shè）備中大量使用。

一，連接器概述

  電動（dòng）汽車上所用的（de）高壓連接器有公端和母端之分，公端往往以線端的形式存在，母端的出線方式總體有銅排、螺栓和線纜壓接三種。在性能上相對傳統連接（jiē）器也有更高的要求，如高壓互鎖HVIL、IP67/68、IP6K9K防護、阻燃等級V0、電磁防護等。

  高壓連接器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（de）功能元件。隨著新能源（yuán）汽車的普及，高壓連接器的（de）開發和使用正在增加。那麽高（gāo）壓連接器在汽車中起到什麽作用呢?

  用於新能源（yuán）汽（qì）車（chē）的高（gāo）壓連接器主要由四個（gè）部分組成：觸點，絕緣子，外殼和配件。其中，觸點是連接器的核（hé）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（hào）。絕緣子主要起絕緣作用。外殼主要起到固（gù）定和（hé）保護作用（yòng）; 附件是（shì）為了根據用戶要求完成對電纜和連接（jiē）到連接器的其他零件的保護，並滿足工作環境的其他要求。接觸件的接觸可靠性取決於許多因素（sù），例如接觸件的接觸（chù）形式，表（biǎo）麵質量，原材料性能和工作環境。

  高壓連接器的（de）基本性能主要分為三個部分：電氣（qì）性能，機械性能和耐環（huán）境性。電氣性能主要包括接觸電（diàn）阻，絕緣耐壓和絕緣電（diàn）阻。其中，接觸電阻由引腳和插座保證。主要有兩個要求（qiú）：1.插針和插座的接觸電阻必須小於（yú）規定的接觸電阻; 2.插入插針和插座後，請確保接觸的連（lián）續性，並且不要瞬時或長期斷開接觸。僅通過完成這兩點，就可以確保在（zài）連接到電連接器的組件之間可靠地傳輸光和電信號。高壓連接器內部的絕緣體可確保耐壓和絕緣電阻，在工作環境中需要較高的絕緣（yuán）和耐擊穿電壓。

  在現有（yǒu）材料中，用於（yú）高壓連接器觸（chù）點的常用材料是：錫青銅，鈹青銅，黃銅，鉛黃銅，紅銅和其他銅合金。銅具有（yǒu）高的導電（diàn）性和導熱（rè）性，耐腐蝕性以及良好的可操作性。

二，名詞解釋

   對於在新能源汽車及其相關行業工作的人員，實際工作（zuò）中，會遇到各種與（yǔ）連接器應用相關的名詞，對大部分（fèn）同事，特別是一些非專業開發人員，對這些名詞可能一（yī）知（zhī）半解。本部分對相關資料進行係統整合，供大家參考。

1,EV(Electric Vehicle)電動汽車

  電動汽車是指以（yǐ）車載電源為動（dòng）力，用（yòng）電機驅動車輪行駛，符合道路交（jiāo）通、安全（quán）法（fǎ）規各項要（yào）求的車輛。由於對環境影響相（xiàng）對傳統燃油汽車較小，其前景被廣泛看好（hǎo）。

電動汽車根據電力構成分為：

1）純電動汽車(BEV)

2）混合動力汽車(HEV)

  混（hún）合動（dòng）力（lì）汽車（chē）根據動力係統結構形式又分為以下三（sān）類：串聯式混合動力汽車(SHEV),並聯式混（hún）合動力汽車（PHEV),混聯式混（hún）合（hé）動力汽車（CHEV).

 3） 燃料電池汽車（FCEV)

2,PDU(Power Distribution Unit) 高壓配電單（dān）元（電源分（fèn）配插座）

  功能是負（fù）責新能（néng）源車高壓係統中的電源分配與管理，為整車（chē）提供充放電控製、高壓（yā）部件上電控製、電路過載短路保護、高壓采（cǎi）樣、低壓控製等功能，保護和監控高壓係統的運行。PDU也能夠集成BMS主控（kòng）、充電（diàn）模塊、DC模塊、PTC控製模塊等功能，與傳統PDU相比（bǐ）多了整車功能模塊，功能上（shàng）更加集成化，結構（gòu）上（shàng）更複雜（zá），具有水冷或是風冷等散熱結構。PDU配置（zhì）靈活，可以根（gēn）據客戶要求進行定製開發，能夠滿足不同客戶不同車型需求，比如三合（hé）一，四合一，五合一等。

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

  專為電（diàn）池包內部設計，也是配電盒的（de）一種。目前BDU都是根（gēn）據車廠需（xū）求定（dìng）製，因此收集客戶需求及客戶整車電氣性能很重要。根據（jù）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（děng）級要求；箱外安裝式一般為鋁合金殼體，滿足IP67等級要求。從電氣組成上看，PDU產品主要元器件（jiàn）是MSD（選配），BMS（選配），繼電器（qì），熔斷器，預充電阻，電流采集元件（jiàn），銅排，連接器與（yǔ）線束總成等。BDU產品主要元器件是繼電器，熔斷器（qì），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（qì））

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

7,MSD （Manual Service Device）手動維修開關

  為保護在高壓環境下維修電動汽車的技術人員（yuán）安全，電池包通常安裝有手動維修開關MSD，以斷開高壓（yā）回路，使（shǐ）維修等工（gōng）作（zuò）處於（yú）一種較為安（ān）全的狀（zhuàng）態；或在突發短路時，可以快速（sù）分離高壓電路的連（lián）接（jiē）。MSD雖然隻是Pack的一個小部件，由於（yú）這個部（bù）件涉及到產（chǎn）品的安全，它的設計和選（xuǎn）型格外重要（yào），不容忽（hū）視。MSD工（gōng）作的基本原理是將MSD安裝在主回（huí）路中，內置高壓保險絲，並（bìng）設計（jì）有高壓互鎖功能。在外部發生短路時（shí），保險絲熔斷切斷高壓回路（lù）；需要手動斷開高壓時，高壓互鎖會先斷開，然後再斷開高壓回路（lù）。因（yīn）此，一般來說（shuō），保險絲、高壓互鎖HVIL接口是MSD必備的，其中有些具有二次解鎖功（gōng）能，此外還包括密封件、手動斷開拉手（shǒu）、高壓警示標識，以及殼體與（yǔ）固定結構等。

8,GCU 電機控製（zhì）器（qì）  

9,增程器 Range-Extender

  高效（xiào）增程器（qì）作為新能（néng）源車（chē）輛的核心動力部分，主要由：發動機、發動機控製器（EECU）、ISG電機、發電機控製器（GCU）、增程器（qì）控製器（qì）（RECU）五（wǔ）部分構成。

  增（zēng）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產品。在常見的混（hún）合動（dòng）力係統中，都是以發電機為主，電動機為輔。而增程式（shì）電動車，是以（yǐ）電動機為主，發動機為輔。發動（dòng）機的唯一作用是（shì）發電。

10,DC-DC 電能(直流-直（zhí）流)變換器

  DC/DC變換器將一個固定的直流電壓變換為（wéi）可變的直流電壓,這種技術被廣泛應（yīng）用於無（wú）軌電車、地鐵（tiě）、列車、電動車的無級變速和控（kòng）製，同時使上述控製具有加速平穩（wěn）、快速響應的性能,並（bìng）同時收到節約電能的效果。用直流斬波器代替變阻器可節約20％～30％的電能。直流斬波器不僅能起（qǐ）到調壓的作（zuò）用(開關電源),同時還能起到有效抑製電網側諧波（bō）電流（liú）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來自於發動機散發的熱量，但新能源電動車沒（méi）有了可以散發大量熱量的發動機（jī），隻能找外援。而這外援就是PTC和熱（rè）泵。     新能源汽車空（kōng）調PTC製（zhì）熱與熱泵製熱的區別在於：其中PTC製熱=製造熱，熱泵製熱=搬運熱。PTC是Positive Temperature Coefficient（正溫（wēn）度（dù）係數） 的縮寫，泛指正（zhèng）溫度係數很大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（fā）熱來提高溫度。PTC在（zài）極致情況下（xià），也隻能實現100%的能量轉換。  12,ADAS（Advanced Driving Assistant System）即（jí）高級駕（jià）駛輔助係統

  高級駕駛輔助係統是利用安（ān）裝於車上的（de）各式（shì）各樣的傳感器， 在第一時間收集車內外的環境數據， 進行靜、動態物體的辨（biàn）識、偵測與追蹤等技術上的處理， 從而能夠讓（ràng）駕駛者在最快的時間察覺可（kě）能發生的危險， 以引起注（zhù）意和提高安全性的主動安全技術。ADAS 采用的傳感（gǎn）器主要（yào）有攝像頭、雷達、激光和超聲波等，可（kě）以（yǐ）探測（cè）光、熱、壓力或（huò）其它用於監測（cè）汽車狀態的變量， 通常位於（yú）車輛（liàng）的前後保險杠、側視鏡、駕駛杆（gǎn）內部或者擋風玻璃（lí）上。早（zǎo）期的ADAS 技術主（zhǔ）要以被動式報警為主，當車輛檢測到潛在（zài）危險時， 會發出警報提醒駕車者注意異常的車輛（liàng）或道路情（qíng）況。對於最新的（de）ADAS 技術來說（shuō），主動式幹預也很常見。

13,V2X全稱Vihicle to everything

  即車與任何事物（wù）的（de）聯係，主要包括V2V車與（yǔ）車(vehicle)，V2I車與基礎設施（shī）(vechile to infrainstructure)，V2P車與人（rén）(vehicle to people)，V2N車與雲（vehicle to network）。詳細一點就是車（chē）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（shōu）集的信息進行分析、決策的一項技術。

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

  CAN總線將多個控製單元原本獨立的處理過程通過雙絞線（xiàn）、光（guāng）纜等相互聯（lián）係起來，從而實現在兩條CAN總線上多個控製單元間的信息共享。常用（yòng）的CAN總線協（xié）議標準SAE-J1939中，標準給OSI（開放係統互聯參考模型）定義成（chéng）七層：物理層（céng），數據鏈路層，網絡層，傳輸層，會話層，表示層，應用層。其中物理層（céng）和數據鏈路（lù）層是最基礎的（de）兩（liǎng）層，在標準ISO 11898中進行（háng）定義，並（bìng）且不（bú）可變（biàn）更。而SAE-J1939定義了應用層的相關（guān）會話（huà）規則，所謂通訊協議（yì）。因此我國的CAN 通（tōng）信協議的製定主要包（bāo）括物（wù）理層（céng）和應用層（céng）協議兩個方麵，其中（zhōng）最主要的工作還是集中在應用層上。

  我們（men）注意到，除新能源車、充電樁之外無人（rén）駕駛、智慧停車等延伸行業也步入快速發展（zhǎn）期。上述行業都有一個共同點——使用CAN總線，因此（cǐ），CAN總線的應用（yòng）問（wèn）題始終貫穿在新能源（yuán）行業的發展中（zhōng）。