《电动汽车高压连接器技术条件》
编制说明
一、工作简况
1.1任务来源
《电动汽车高压连接器技术条件》团体标准由中国汽车工程学会批准立项。文件号中汽学函【2020】02号,任务号为2020-4。本标准由电动汽车产业技术创新战略联盟组织提出,重庆长安新能源汽车科技有限公司牵头编制。
1.2编制背景与目标
高压连接系统在电动汽车动力传递中起到关键性的作用,高压连接器在高压连接系统中是电气连接环节中的薄弱环节。目前针对高压连接器缺乏专业、有针对性的国家和行业标准,使得整车厂、线束厂和连接器厂整条产业链在高压连接器结构,性能,评价等方面缺乏统一的标准。行业中各企业根据自身情况采用国外标准、自编标准或对不同标准整合后使用,导致高压连接器标准不统一,产品性能、质量良莠不齐,行业发展处于无序状态。为了促进我国电动汽车产业的发展和应用,支持行业健康发展,解决高压连接器的应用问题,同时为了规范和促进行业有序可靠发展而进行标准的编制。
标准将借助各单位在电动汽车高压连接器产品开发上的经验,规范电动汽车行业高压连接器技术要求和评价标准,提高行业质量;降低行业内无序竞争,形成良好的行业技术发展环境;规范试验项目、试验方法及评价标准;提高产品可靠性和安全性,缩短高压连接器的开发周期;通过推荐典型安装界面引导高压连接器趋向标准化,系列化方向发展。标准的目标是规范电动汽车高压连接器的技术要求和试验方法。
1.3国内外标准现状
(1)国际国外情况
国外在高压连接器行业发展的早期就制定了较为系统的性能标准,如美国的USCAR-37《高压连接器性能标准补充》对USCAR-2《汽车电气连接器系统的性能标准》进行了高压连接诶其产品的补充说明,德国发布LV215-1《高压连接器
电子\电气连接性能要求》等。
(2)国内发展现状
国内高压连接器起步较晚,对高压连接器开发研究及测试的开展深度不够。我国在2018年发布了GB/T37133-2018《高压大电流线束和连接器技术要求》,该标准主要针对高压连接系统的技术要求和
试验方法,侧重对高压连接系统可靠性的要求,试验及评价方法倾向于对线束总成产品。该标准缺少对高压连接器产品机械性能、电气性能、环境性能、安全性能等全面系统的技术标准和评价标准,不满足整车对于高压连接器技术要求和评价标准。行业亟需制定适用于国内企业的技术要求和标准。
1.4主要工作过程
2019年12月,牵头单位重庆长安新能源汽车科技有限公司完成立项申请汇报;
2020年1月,学会下达任务书;
2019年1-2月,以长安新能源高压连接器企标为基础,整合起草组各单位的建议修改,最终形成标准初稿。
2020年2月28日,因受疫情影响在线上召开标准启动会暨初稿讨论会,牵头单位重庆长安新能源汽车科技有限公司就标准背景、研制进展及计划进行了介绍。同时,对标准框架进行确认,对标准内容进行了讨论,对标准初稿有如下讨论意见:
1)“B级电压”暂定引用GB/T18384.3-2015,待GB/T18384新版本发布后团标同步更新;
2)“5样品准备”调整为试验方法中“一般检查”部分内容;“6试验方法”编号改为“5试验方法”,其他内容编号相应修改。“4技术要求”和“5试验方法”一一对应。
3)“4.2.9端子与护套间插入力和保持力”按电缆规格规定技术要求指标;
4)“4.2.2端子抗弯折能力”调整为插头、插座端子均适用;
5)“6.2.2端子抗弯折能力”中圆孔端子、冲压片式端子需施加力区分细化;
6)“4.3.10高压功率端子降额曲线绘制”中对于降额曲线要求按连接器和端子分别提出要求;
7)“6.3.11耐浪涌”调整为“6.3.11短时过载/冲击”;
8)“4.1.5温度等级”参考QC1067、GBT37133进行定义;
9)“4.17振动等级”需补充对V4中极端区域说明;
10)“4.3.1接触电阻”需细化对端子名义尺寸的定义,明确片式和圆形不同端子形式的要求及其对应关系;
11)“6.3.7电流连续性”需对高压连接器的所有孔位进行监测;
12)“6.2.11端子尾部耐受力”需明确拉力点的选取原则,建议按照方位中八个方向定义;
2020年5月22日,召开第二次线上评审会议,2020年6月5日,召开第二次线上评审会议补充会议,对第一版草案进行评审,经过与会专家的交流讨论,对第一版标准草案有如下讨论意见:
1)“3.1.15热稳定状态”按GB/T11918中内容对定义进行修订;
2)“4.1.10颜”中需补充推荐橙的卡号及差值;
3)“5.2.1端子抗弯折能力”需通过实测不同材质的圆孔端子、片式端子施加力来修订试验指标;
4)“5.2.2连接器尾部耐受力”需按导线规格划分试验线缆长度和试验时尾部施加力;
5)“4.2.3电线附件拉力”需通过实测不同导线规格的屏蔽环-电缆拉力来修订技术要求指标,另外,对于大线径导线与端子拉力需对压接进行要求细化;
6)“4.2.3电线附件拉力”等后续内容仅对性能指标作要求,不对实现方式进行考察,暂不考虑铝导线所涵盖应用范围;
7)“4/5.2.7端子、端子孔防错结构”调整为“4/5.2.7端子与端子孔防错结构”;
8)“4.2.10密封件装配稳定性”需通过实测来验证试验可操作性和修订技术要求指标;
9)“4.2.12吊耳强度”需通过实测来修订技术要求中破坏力的指标;
10)“4.2.17连接器操作力”中助力机构在初始位置保持力需通过实测来修订技术要求指标;
11)“4.2.18跌落”技术要求修订为“试验后,连接器所有零部件不应从装配位置脱离,无可见损伤,样品符合4.1.8护套外观要求,外表面允许刮擦伤痕”;
12)“5.2.18跌落”试验方法中修订为样品采用护套及所有附件,不装配导线和端子;
13)“4.3.1连接电阻”中不同规格的圆孔端子和片式端子需通过实测来修订技术要求指标;
14)“5.3.3端子通电温升”试验方法中需根据导线规格要求不同导线长度;
15)“5.3.4电流循环”试验方法中需对端子所适配的所有规格导线进行测试;
16)“5.3.5绝缘电阻”试验方法中测试电压时间时间由15s调整为1min;
17)“5.3.7短时过载冲击”试验方法中冲击电流由5I@10S调整为3I@10S,间隔时间需保证端子达到热稳定状态;
18)“5.3.8屏蔽连接电阻”试验方法中插座屏蔽层到面板R3中需细化面板基材、粗糙度等设备壳体要求;
19)“5.4.1浸没”试验方法中热老化预处理修订为2h,在试验分组中进行温度湿度循环或1008h热老化;
20)“5.4.2气密”试验方法中热老化预处理修订为70h,在试验分组中进行温度湿度循环或1008h热老化;
21)“5.4.9耐二氧化硫”试验方法中环境条件参考GB/T2423进行修订;
22)“4.5.4阻燃特性”要求暂定为HB等级,如需调整,有待进一步讨论;
23)“4.5.5高压互锁检查”需明确达到可靠连接的条件,另外,需考虑增加电阻监控优化试验方法;
24)对于防护等级相关内容的引用参考GB/T30038;暂不引用GB/T4208;
25)对于连接器单体屏蔽效能的要求及测试暂不加入到技术要求中;
2020年9月17日,在绵阳召开第一次线下标准讨论会,对第二版草案进行评审,经过与会专家的交流讨论,对第二版标准草案有如下讨论意见:
1)“2规范性引用文件”按是否引用具体标准条款及内容来编制:应用具体条款及内容需标注年代号,未引用具体条款及内容的的不标注年代号;
长安新能源
2)“3.15热稳定状态”调整为“连接器/端子热稳定状态”,定义为“在间隔时间不少于10min的连续3次读数的温度变化都不超过1K,则判定为连接器/端子热稳定状态”;
3)“4.1.10颜”中删除对金属连接器要求“护套为金属材料的连接器应通过与之连接的线束颜来区分”;
4)“4.2.2.2屏蔽环-电缆拉力”通过实测数据进行指标修正。
5)“4.2.14连接器尾部耐受力”增加评价目的的描述;
6)“5.2.14连接器尾部耐受力”需新增测试示意图,优化试验方法;
7)“4/5.2.17连接器斜插测试”需审视要求的必要性,同时考虑试验方法的可操作性;
8)“4.3.1连接电阻”需考虑环境试验后连接电阻指标的变化,环境试验后连接电阻指标按试验前2倍作要求;
9)删除“4/5.4.9耐二氧化硫”相关要求及测试内容;
10)新增“4/5.5.4可燃性”,采用高压连接器成品进行测试,要求及测试方法参考GB/T5169.11;
11)“5.6试验顺序”中样品数量除极个别测试外,遵循10个端子样品、5个连接器样品的原则进行分组测试;
12)“附录B典型连接器安装尺寸推荐”需起草组各单位推荐经典安装界面,整合汇总后重新编制;
13)增加“爬电距离”和“电气间隙”的要求。
2020年11月26日,在重庆召开第二次线下标准讨论会暨定稿会,讨论了第三版标准草案,并要求起草组根据评审内容对草案进行修订形成公开征求意见稿,上报汽车工程学会。评审内容修改如下:
1)”3.1端子”中“导体压接结构”调整为“导体连接结构(压接、焊接等)”
2)“3.5线线连接器”和“3.6设备连接器”中不对插头和插座细化定义;
3)“3.14固定结构”修改为“在线束连接器中,实现护套与安装支架连接的机械结构”;
4)新增“3.16连接电阻”的定义:“一对端子对配后增加的电阻值,包括端子与导线的压接电阻、配对端子接触界面的接触电阻和一对端子的体积电阻”;
5)“4.1.10颜”中新增对金属连接器要求“外壳为金属材料的连接器,对配两端的表面处理工艺一致,颜与质感相同,对配后无明显肉眼可辨识差异”;
6)新增“4.1.13电气间隙与爬电距离”,要求为“连接器的电气间隙、爬电距离应符合GB/T16935.1中规定”;
7)“4.2.2.1端子-电缆拉力”修改为“测试后,导体压接部位处端子本体与电缆线芯无相对位移;HVIL端子应符合QC/T29106-2014中4.4.6规定的连接强度的