Connettori CC automobilistici

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I connettori CC automobilistici vengono utilizzati per il collegamento affidabile di fonti di alimentazione CC e apparecchiature nei veicoli, trasmissione di potenza e protezione dei circuiti, coprendo scenari sia a bassa-tensione (12/24/48 V) che ad alta-tensione (200-1.000 V) di nuova energia. Forniscono energia dalla batteria al motorino di avviamento, alle luci del veicolo, all'ECU, ai sensori, al-caricatore di bordo (OBC), al convertitore CC/CC, al motore di azionamento e ad altri componenti, trasmettendo corrente CC compresa tra 5 A e 500 A. Per i veicoli a nuova energia, fungono da pistole di ricarica rapida CC (GB/T, CCS, CHAdeMO) per collegare le pile di ricarica ai pacchi batteria, supportando la ricarica rapida ad alta-tensione e ad alta-corrente. Realizzano inoltre la distribuzione e il trasferimento dei circuiti, come l'aggancio dei cablaggi nel vano motore, nel telaio e negli interni, lo smistamento delle scatole dei fusibili e la presa di potenza parallela per più dispositivi (come-frigoriferi di bordo e amplificatori di potenza).

Nei circuiti a bassa-tensione, tengono conto sia dell'alimentazione che dei segnali di controllo (come accensione,-attivazione e comunicazione) e forniscono isolamento e protezione di sicurezza, tra cui l'interblocco ad alta-tensione (HVIL), prevenzione di scosse elettriche, soppressione dell'arco e protezione da sovracorrente/cortocircuito-per adattarsi al difficile ambiente di bordo-. Gli scenari applicativi tipici includono veicoli tradizionali (terminali della batteria da 12 V, connettori di accensione/luce/tergicristallo/audio, prese per accendisigari), veicoli a nuova energia (connettori per pacchi batteria ad alta-tensione, terminali OBC/CC-CC ad alta-tensione, prese per pistole a ricarica rapida, collegamenti di controller del motore, sistemi ibridi leggeri da 48 V) e modifica/post-installazione (collegamento di alimentazione per apparecchi elettrici di bordo-come frigoriferi, inverter, faretti, diramazioni ed estensioni di cablaggi).

Per le condizioni elettriche di installazione, la tensione e la corrente nominale devono essere maggiori o uguali al valore massimo del sistema (ad esempio 12V/20A per la bassa tensione e 600V/250A per l'alta tensione); la resistenza di contatto deve essere inferiore o uguale a 5 mΩ per evitare la generazione di calore e cadute di tensione. Le polarità positiva e negativa (+/-) devono essere strettamente corrispondenti e il terminale ad alta- tensione deve distinguere tra positivo, negativo e schermatura per evitare danni causati dalla connessione inversa. La tensione di resistenza dell'isolamento deve essere maggiore o uguale a 500 V CA/1 min per la bassa tensione e maggiore o uguale a 2000 V CA/1 min per l'alta tensione senza guasti o perdite. Per la protezione del circuito, i sistemi ad alta-tensione devono essere dotati di interblocco ad alta-tensione (HVIL) e i sistemi a bassa-tensione devono essere collegati in serie con fusibili/fusibili a ripristino automatico corrispondenti.

In termini di condizioni ambientali, la temperatura operativa varia da -40 gradi a +125 gradi per il vano motore e il telaio e da -30 gradi a +85 gradi per l'interno. Il livello di protezione deve essere maggiore o uguale a IP67 (resistente a polvere e acqua) per il vano motore e il telaio, maggiore o uguale a IP54 per gli interni e IP2X per i sistemi ad alta-tensione per impedire il contatto. Dovrebbe essere conforme a SAE J2030 per vibrazioni e urti, con frequenza di 10–2000 Hz e ampiezza di 0,1–2 mm, senza allentamento, disconnessione o interruzione istantanea. Per la resistenza alla corrosione e all'olio, il guscio deve resistere alla nebbia salina per un tempo maggiore o uguale a 500 ore; i contatti devono essere dorati/nichelati; e dovrebbe essere resistente alla corrosione causata dall'olio motore, dal liquido dei freni e dal liquido di raffreddamento.

Per le specifiche meccaniche e di installazione, il diametro del filo deve corrispondere alla corrente (ad esempio 14 AWG per 12 V/20 A); per l'alta tensione vengono utilizzati cavi schermati, mentre per la bassa tensione vengono utilizzati cavi incrociati-resistenti alla temperatura-. Per il processo di crimpatura/connessione, devono essere utilizzati strumenti di crimpatura speciali e la forza di trazione dopo la crimpatura deve essere maggiore o uguale all'80% del valore nominale del cavo senza allentamento o disconnessione. Per il bloccaggio, deve essere presente un bloccaggio con fibbia/filetto/flangia per evitare l'allentamento; i connettori ad alta-tensione richiedono il blocco secondario e l'anti-inserimento errato. Il luogo di installazione deve essere lontano da fonti di calore (scarico/turbina), parti mobili e spigoli vivi ed evitare l'accumulo di acqua e sedimenti. Dovrebbe essere fissato saldamente: utilizzare fibbie per fissarlo ogni 150–200 mm e il raggio di curvatura del cavo deve essere maggiore o uguale a 5 volte il diametro del filo. Per un funzionamento sicuro, scollegare il polo negativo della batteria prima dell'installazione, scaricare prima il sistema ad alta-tensione e appendere un segnale di avvertimento. Le operazioni ad alta-tensione devono essere eseguite con guanti e strumenti isolanti ed è severamente vietato collegare e scollegare la spina sotto tensione.

Per quanto riguarda i materiali e la certificazione, la calotta è realizzata in PA66 + fibra di vetro, PBT o nylon ignifugo- (UL94 V-0). I contatti sono realizzati in rame/ottone con placcatura in oro/nichel, caratterizzati da bassa resistenza di contatto ed elevata conduttività. Le guarnizioni sono realizzate in gomma siliconica/gomma fluorurata, resistente alla temperatura da -40 gradi a +150 gradi e resistente alla polvere e all'acqua. Dovrebbe essere conforme a certificazioni come SAE USCAR, ISO 15170, GB/T 20234 (interfaccia di ricarica) ed ECE R100 (sicurezza ad alta tensione).

I tipi comuni includono corrente a bassa-tensione-alta (Anderson/Deutsch DT) per 12–48 V e 50–200 A, utilizzata per batterie, inverter e sistemi ibridi leggeri; nuova energia ad alta-tensione (single-core/multi-core) per 200–1000 V e 100–500 A, utilizzata per pacchi batteria, OBC e pistole a ricarica rapida; e guscio in plastica a-bassa tensione-a bordo (estremità del cablaggio) per 12/24 V e 5–30 A, utilizzato per luci, sensori ed elettrodomestici interni del veicolo.