高壓連接器也被稱為高壓接插件，是車用連接器的一種，一般指的是工作電壓在60V以上的、主要負責傳輸大電流的連接器。

高壓連接器主要使用在電動汽車高壓大電流回路中，和導線同時作用，將電池包的能量通過不同的電氣回路，輸送到整車系統(tǒng)中的各個部件，如電池包、電機控制器、DCDC轉換器、充電機等高壓部件。

目前，高壓連接器主要有三種標準體系，分別為LV標準插件，USCAR標準插件，以及日標插件，此三種插件目前以LV在國內(nèi)市場流通性最大，工藝標準最完善。

高壓連接器主要由4大基本結構組成，分別為接觸器、絕緣體、塑殼和附件。

(1) 接觸件：完成電氣連接的核心零件，即公母端子、簧片等；

(2) 絕緣體：支撐接觸件，保證接觸件之間的絕緣，即內(nèi)塑殼；

(3) 塑殼：連接器的外殼，保證接插對準和保護整個連接器，即外塑殼；

(4) 附件：包括結構附件和安裝附件，即定位銷、導向銷、連接環(huán)、密封圈、轉動杠、鎖止結構等。

高壓連接器可以按多種方式進行區(qū)分。連接器是否帶有屏蔽功能，接插針腳的數(shù)量等，都可以成為連接器分類的定義。

一. 有無屏蔽

高壓連接器按有無屏蔽功能分為非屏蔽型鏈接器和屏蔽型連接器。

非屏蔽型連接器結構相對簡單，無屏蔽功能，成本相對較低。使用在無需屏蔽的位置，如充電回路、電池包課題內(nèi)部及控制內(nèi)部等由金屬殼體包覆的電器上。

屏蔽型連接器結構復雜，有屏蔽要求，成本相對較高。適用于必須有屏蔽功能的地方，如用電器外部與高壓線束相連處。

二．接插數(shù)量

高壓連接器按連接端口(PIN)數(shù)量分，目前使用居多的有1P連接器、2P連接器和3P連接器。

1P連接器結構相對簡單，成本相對低。滿足高壓系統(tǒng)的屏蔽、防水等要求，但裝配工序略復雜， 返修可操作性差。一般應用在電池包和電機處。

2P和3P的連接器結構復雜，成本相對較高。滿足高壓系統(tǒng)的屏蔽、防水等要求，維修性好。一般用于直流電輸入輸出，如高壓電池包上，控制器端，充電機直流電輸出端等。

高壓連接器應遵循SAE J1742規(guī)定的要求，具有以下技術要求：

高壓系統(tǒng)對高壓連接器的要求包括但不僅限于：具有高電壓、大電流性能；需要能夠在各種工況下實現(xiàn)等級較高的防護功能(例如高溫、震動、碰撞沖擊、防塵防水等)；具備可安裝性；有良好的電磁屏蔽性能；成本應盡可能的低并且耐用。

根據(jù)以上高壓連接器應具備的特點和要求，在高壓連接器設計之初，就需要將如下設計要素作為主要考量內(nèi)容，進行有針對性的設計和試驗驗證。

為提高連接器設計的可靠性，首先應分析其故障模式，以便做好相應的預防設計工作。

• 連接器通常有接觸不良、絕緣不良和固定脫落三種主要故障模式。

（1）針對接觸不良，可采用檢測靜態(tài)接觸電阻、動態(tài)接觸電阻、單孔分離力、連接點和元器件的耐振性等指標來加以判斷；

（2）對于絕緣不良，可檢測絕緣體絕緣電阻、絕緣體時間退化速度、絕緣體、接觸件等零件尺寸指標來加以判斷；

（3）對于固定脫落類的可靠性，可檢測端子和連接器的裝配公差、耐力矩、連接針保持力、連接針插入力、環(huán)境應力狀況下保持力等指標來加以判斷。

• 分析連接器的主要故障模式和失效形式后，可采取以下措施來提高連接器設計的可靠性：

（1）選擇合適的接插件。

接插件的選擇不僅要考慮連接電路的類型和數(shù)量，還要有利于設備的組成。如圓形連接器受氣候和機械因素的影響比矩形連接器小，并且機械磨損小，與導線端連接可靠，所以應盡可能地選擇圓形連接器。

（2）連接器中接觸件數(shù)量越多，系統(tǒng)的可靠性越低，所以在空間、重量允許的情況下，盡量選擇接觸件數(shù)量較少的連接器。

（3）選用連接器時，應考慮設備的工作條件。

這是因為連接器的總負載電流和最大工作電流往往是根據(jù)在周圍環(huán)境的最高溫度條件下工作時所允許的熱量來確定的。同事為了降低連接器的工作溫度，應充分考慮連接器的散熱條件，如可使用距連接器中心較遠的接觸件來連接電源，這樣更有利于散熱。

（4）防水防腐。

當接插件在有腐蝕性氣體、液體環(huán)境中工作時，為防腐蝕，在安裝時應注意竟可能從側面水平安裝，當條件需要而垂直安裝時，應防止液體順著引線流入接插件內(nèi)，一般使用防水接插件。

接觸連接技術主要考察的是接觸面積和接觸力，包括端子與導線的接觸連接，端子與端子的接觸連接。

接觸件的可靠性是決定系統(tǒng)可靠性的重要因素，也是整個高壓線束總成的重要組成部分。由于部分端子、導線和連接器的工作環(huán)境惡劣，端子與導線的連接、端子與端子的連接容易發(fā)生各種各樣的故障，如腐蝕、老化以及在振動作用下松脫等問題。

由于接觸件的損壞、松脫、脫落、失效所導致的電氣線束故障占整個電氣系統(tǒng)故障的50%以上，所以整車高壓電氣想通可靠性設計中，應充分重視接觸件的可靠性設計。

一.端子與導線接觸連接

端子與導線的連接，指的是兩者中間通過壓接工藝或超聲波焊接工藝進行連接。目前壓接工藝和超聲波焊接工藝被普遍使用在高壓線束中，各有優(yōu)劣勢。

（1）壓接工藝

壓接工藝的原理是通過外力將端子的壓接部分為導體金屬絲進行簡單的物理擠壓。端子壓接的高度、寬度、剖面狀態(tài)和拉拔力是端子壓接質量最核心的內(nèi)容，決定了壓接質量的好壞。

但需要注意的是，任何精細加工的固體表面，其微觀結構表面總是粗糙不平的，端子和導線經(jīng)過壓接，并不是整個接觸面的接觸，而是散布在接觸面上的一些點的接觸，實際接觸面必然小于理論接觸面，這也是壓接工藝接觸電阻較高的原因。

機械壓接受壓接工藝影響較大，如壓力、壓接高度等，需要通過壓接高度和剖面分析/金相分析等手段來進行生產(chǎn)控制，因此壓接工藝的壓接一致性一般，刀具磨損影響較大，可靠性一般。

機械壓接的壓接工藝成熟，實際應用范圍甚為廣泛，是傳統(tǒng)工藝，幾乎所有大型供應商均有采取此工藝的線束產(chǎn)品。

（2）超聲波焊接工藝

超聲波焊接是利用高頻振動波傳遞到兩個需焊接的物體表面，在加壓的情況下，使兩個物體表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合。

超聲波焊接是通過超聲波發(fā)生器將50/60赫茲電流轉換成15、20、30或40 KHz 電能。被轉換的高頻電能通過換能器再次被轉換成為同等頻率的機械運動，隨后機械運動通過一套可以改變振幅的變幅桿裝置傳遞到焊頭。焊頭將接收到的振動能量傳遞到待焊接工件的接合部，在該區(qū)域，振動能量被通過摩擦方式轉換成熱能，將金屬熔化。

從性能上來說，超聲波焊接工藝的接觸電阻小，長時間過電流發(fā)熱??；安全性方面，牢靠，長時間振動狀態(tài)下不容易松動脫落；可適用不同材料間的焊接；受表面氧化或鍍層影響下；可通過壓接過程相關波形監(jiān)控判斷焊接質量。

雖然超射波焊接工藝的設備成本較高，并且所焊接的金屬件不能太厚(一般≤5mm)，但超聲波焊接作為一種機械處理過程，在整個焊接過程中無電流流過，因此不存在熱傳導和電阻率的問題，是高壓線束焊接未來的趨勢。

不論是壓接工藝還是超聲波焊接工藝，端子與導線連接后，其拉脫力需滿足標準要求，導線與連接器連接后，拉脫力不應小于最小拉脫力。

本文主要闡述了高壓連接器的基本構成、多種分類、設計要素、故障分析、對應措施，以及對連接器做更深入地拆解，對其段子與導線接觸連接進行了介紹。下一篇推文中，我們將繼續(xù)介紹高壓連接器端子與護套的連接，連接器絕緣結構設計、抗震結構設計、防轉結構設計、耐高壓性能設計等重點內(nèi)容，歡迎大家交流、雅正。