汽车高低压连接器的主要区别

冯伟　王亚芳　王超　申相发　王得建　刘军礼

【摘  要】汽车连接器按照工作电压的不同分为高压连接器和低压连接器。本文主要从外观、结构、耐受电压、防护要求、EMC兼容和阻燃等级等方面总结汽车高低压连接器的主要区别。

【关键词】连接器；外观；结构；耐受电压；防护要求；EMC兼容；阻燃等级

中图分类号：U463.6    文献标志码：A    文章编号：1003-8639（ 2023 ）08-0068-02

The Main Differences Between High and Low Voltage Connectors in Automobiles

FENG Wei，WANG Ya-fang，WANG Chao，SHEN Xiang-fa，WANG De-jian，LIU Jun-li

（Hebi Tianhai Global Electric Appliances Co.，Ltd.，Hebi 458000，China）

【Abstract】Automotive connectors are divided into high-voltage connectors and low-voltage connectors according to their different working voltages. This article mainly summarizes the main differences between automotive high and low voltage connectors from aspects such as appearance，structure，withstand voltage，protection requirements，EMC compatibility，and flame retardant level.

【Key words】connector；appearance；structure；withstand voltage；protection requirements；EMC compatibility；flame retardant grade

汽车连接器根据工作时的电压不同，分为低压连接器和高压连接器。其中，低压连接器工作电压主要是12V、24V或者48V。高壓连接器工作电压是指60～800V，甚至更高。高压连接器与低压连接器相比，区别主要体现在外观、结构、耐受电压、防护要求、EMC兼容、阻燃等级等方面。

1  外观

高压连接器和低压连接器的外观区别主要是颜色和体积。低压连接器颜色以黑色为主，高压连接器颜色是橙色。由于高压连接器承载高电压、大电流，所以通常情况下高压连接器体积要比低压连接器体积大。

2  结构

高压连接器结构更加精密复杂，与低压连接器相比，主要增加了内外屏蔽环及高压互锁。

低压连接器结构组成如图1所示，一般由拉杆、密封圈、壳体、TPA等结构组成。高压连接器的结构组成如图2所示，一般由端子、绝缘体、塑壳、屏蔽环、密封件、盖子等组成。和低压连接器相比，高压连接器增加了内外屏蔽环。高压连接器组装之后，屏蔽环会和连接器壳体上的屏蔽层接触，高压导线屏蔽层最终都会搭铁，从而实现对高压导线的360°屏蔽保护。

除此之外，大部分高压连接器还会包括高压互锁端子，如图3所示。高压互锁回路把所有高压系统连接起来进行监控，是一种用低压信号管理高压回路的一种安全设计方法。目前，高压连接器设计时通常会考虑把高压互锁端子集成在高压连接器上。

3  耐受电压

连接器的耐压等级主要由绝缘材料、爬电距离、空气湿度等决定，常用的连接器材料有PBT、PA66、PA6T、PA9T等。当然，不同材料的性能不同，价格也不同。根据USCAR-37标准，连接器的额定电压可以分为20～100V、110～300V、300～600V几个等级。

1）低压连接器主要用在ECU、传感器等位置，适用于电压小于30VAC/60VDC的环境。

2）高压连接器主要用来连接电池包、PDU、电机、空调压缩机、加热器等高压设备，目前高压连接器的额定电压在1000VDC左右。为了解决新能源汽车续航里程的问题，各大主机厂陆续推出800V甚至1000V的高压架构。高压连接器的耐压等级受空间环境以及材料的限制，未来800V甚至1000V的高压架构对高压连接器材料提出了更高的要求。

4  防护要求

连接器根据有无密封要求，可以分为密封连接器和非密封连接器。低压连接器根据使用部位的不同，对密封的要求也不同，如表1所示，大致可以分为S1、S2、S3这3个等级[1]。湿区连接器一般会有密封要求，干区连接器则没有密封要求。低压连接器只有S3才达到了IP6K9K的密封等级。

高压连接器密封等级需满足IP6K9K，同时还需要满足IP67甚至IP68。高压连接器防护等级未装配满足IPXXB，装配后满足IPXXD。IPXXB是防触指防护等级，IPXXD是探针进入探测等级。

5  EMC兼容

低压连接器主要应用于30VAC（60VDC）以下的电压环境，该环境所产生的电磁干扰有限，线束通常通过绞合或者是外面包裹铝箔的方式来屏蔽电磁干扰。

高压连接器主要用来连接导线和高压设备，经过高压导线及高压设备的电流高达几百安，其产生的电磁干扰不容忽视，必须考虑360°的屏蔽方式。目前，高压导线一般有一层屏蔽层，该屏蔽层通常由编织线和铝箔共同构成。相应地，高压连接器在设计时也集成有屏蔽层，如图4所示。连接器的屏蔽层通过屏蔽环和导线的屏蔽层连通，实现360°屏蔽。

6  更高的阻燃等级

低压连接器的阻燃等级根据不同的使用部位有不同的要求。高压连接器的阻燃等级要求最高阻燃等级V0。

未来低压连接器的发展方向是高速数据传输、轻型化、小型化、集成化。与低压连接器相比，高压连接器除了满足传统汽车连接器的高插拔次数、抗振动等基本要求外，在高电压、大电流环境下，对散热、高压防护、抗电磁干扰等方面的要求更加严格，对材料的要求也更高。

参考文献：

[1] USCAR-2，Performance Specification for Automotive Electrical Connector Systems（Revision 6）[S].

（编辑  凌  波）

作者简介

冯伟（1986—），男，主要从事汽车线束研发工作。