T/CSAE 178—2021《電動(dòng)汽車(chē)高壓連接器技術(shù)條件》標(biāo)準(zhǔn)解讀

0 引言

在國(guó)家發(fā)展新能源政策的引導(dǎo)下，電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)發(fā)展迅猛，人們對(duì)高質(zhì)量、高安全的電動(dòng)汽車(chē)需求日益增強(qiáng)。高壓連接器作為保障電動(dòng)汽車(chē)電池、電機(jī)、電控等高壓設(shè)備正常工作的重要器件，是影響車(chē)輛可靠性和安全性的重要組成部分。但高壓連接器長(zhǎng)期以來(lái)缺乏專(zhuān)業(yè)、有針對(duì)性的國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，使得整車(chē)企業(yè)、線束和連接器企業(yè)及測(cè)試機(jī)構(gòu)在高壓連接器結(jié)構(gòu)、性能、評(píng)價(jià)等方面缺乏統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。行業(yè)中各企業(yè)根據(jù)自身情況采用國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)、自編標(biāo)準(zhǔn)或?qū)Σ煌瑯?biāo)準(zhǔn)整合后使用，導(dǎo)致高壓連接器標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，產(chǎn)品性能、質(zhì)量良莠不齊，行業(yè)發(fā)展處于無(wú)序狀態(tài)。為了促進(jìn)我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，也為了規(guī)范和促進(jìn)高壓連接器行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，亟須建立高壓連接器產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

T/CSAE 178—2021《電動(dòng)汽車(chē)高壓連接器技術(shù)條件》由電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟組織提出,重慶長(zhǎng)安新能源汽車(chē)科技有限公司牽頭，聯(lián)合整車(chē)、線束和連接器企業(yè)以及測(cè)試機(jī)構(gòu)、高等院校等在內(nèi)的共22家單位一同起草。標(biāo)準(zhǔn)借助各單位在電動(dòng)汽車(chē)高壓連接器產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、試驗(yàn)、應(yīng)用的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)標(biāo)USCAR-2、USCAR-37、LV215等國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合國(guó)內(nèi)高壓連接器行業(yè)自身特點(diǎn)，以及對(duì)行業(yè)發(fā)展的預(yù)判，完成了標(biāo)準(zhǔn)的編制及發(fā)布。文中對(duì)T/CSAE 178—2021標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容進(jìn)行了全面解讀，作為相關(guān)工作人員在使用此標(biāo)準(zhǔn)時(shí)的參考。

1 適用范圍

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電動(dòng)汽車(chē)高壓連接器的定義、性能要求以及試驗(yàn)方法，并推薦連接器的典型安裝界面。適用于符合GB 18384規(guī)定的B級(jí)電壓的電動(dòng)汽車(chē)高壓連接器，B級(jí)電壓即最大工作電壓大于30 V a.c.(rms)且小于或等于1 000 V a.c.(rms)，或大于60 V d.c.且小于或等于1 500 V d.c.。

2 術(shù)語(yǔ)和定義

根據(jù)高壓連接器的特點(diǎn)，需重點(diǎn)關(guān)注“高壓連接器”“線束連接器”“設(shè)備連接器”的定義，通過(guò)這3個(gè)名詞的定義，消除“公端”“母端”“座端”“線端”等不規(guī)范的說(shuō)法,其術(shù)語(yǔ)和定義見(jiàn)表1。

表1 術(shù)語(yǔ)和定義

3 連接器等級(jí)分類(lèi)

3.1 溫度等級(jí)

純電動(dòng)汽車(chē)和燃料電池電動(dòng)汽車(chē)的最高溫度等級(jí)一般為T(mén)3等級(jí)，對(duì)于由發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)同時(shí)或單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)，需要用到T4等級(jí)或T5等級(jí)。

3.2 密封等級(jí)

高壓連接器的密封等級(jí)不能簡(jiǎn)單地與GB/T 30038—2013《道路車(chē)輛 電氣電子設(shè)備防護(hù)等級(jí)(IP代碼)》中規(guī)定的IP防護(hù)等級(jí)對(duì)應(yīng)。浸沒(méi)和氣密性兩項(xiàng)是沒(méi)有對(duì)應(yīng)防護(hù)等級(jí)的：對(duì)于浸沒(méi)，GB/T 30038—2013中防護(hù)等級(jí)“IPX7”的1 m水深遠(yuǎn)高于T/CSAE 178—2021的100 mm水深，但GB/T 30038—2013的溫度為常溫，T/CSAE 178—2021則要求在高溫預(yù)處理后0 ℃的水中進(jìn)行測(cè)試，更為符合汽車(chē)運(yùn)行過(guò)程中的實(shí)際場(chǎng)景；對(duì)于氣密性，GB/T 30038—2013中未作規(guī)定，但連接器產(chǎn)品常規(guī)為±49 kPa的氣壓，氣密性試驗(yàn)可避免由于水的張力造成的密封誤判情形，對(duì)車(chē)輛密封系統(tǒng)設(shè)計(jì)更具指導(dǎo)意義。

S2等級(jí)的密封連接器應(yīng)符合浸沒(méi)、氣密性的要求，適用于絕大多數(shù)整車(chē)應(yīng)用場(chǎng)景；S3等級(jí)的密封連接器在S2等級(jí)浸沒(méi)、氣密性的基礎(chǔ)上增加了高壓噴射的要求，通常適用于機(jī)艙、底盤(pán)等離地較低的部位或在車(chē)輛使用過(guò)程中易受高壓/蒸汽噴射的位置。

3.3 插拔循環(huán)等級(jí)

對(duì)于沒(méi)有特殊應(yīng)用需求的高壓連接器，按照M1等級(jí)即可。

目前國(guó)內(nèi)部分企業(yè)把普通高壓連接器的最低插拔次數(shù)提高到50次以上，這其實(shí)是一種過(guò)設(shè)計(jì)，車(chē)輛絕大多數(shù)高壓連接器是不需要這么高的插拔次數(shù)要求的。

3.4 振動(dòng)等級(jí)

安裝在電機(jī)上的連接器，需要綜合考慮電機(jī)在車(chē)輛上的復(fù)合振動(dòng)條件，但在標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有單獨(dú)列出這種情況的振動(dòng)等級(jí)，這需要電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)內(nèi)有權(quán)威的關(guān)于電機(jī)在車(chē)輛上的振動(dòng)要求作為支撐。

4 技術(shù)要求和試驗(yàn)方法

標(biāo)準(zhǔn)主要通過(guò)對(duì)一般要求、機(jī)械性能、電氣性能、環(huán)境性能和安全性能來(lái)評(píng)價(jià)和驗(yàn)證高壓連接器。同時(shí)，也在試驗(yàn)方法中對(duì)試驗(yàn)設(shè)備和步驟進(jìn)行了闡述。

4.1 一般要求

主要規(guī)定了高壓連接器的外觀、顏色、標(biāo)識(shí)、尺寸、電氣間隙和爬電距離、電流連續(xù)性等最基本的技術(shù)要求。

對(duì)于尺寸的要求，往往是最容易被忽視的。產(chǎn)品在全尺寸檢查合格后才能進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)項(xiàng)目，否則，極有可能出現(xiàn)性能測(cè)試合格，但在實(shí)際應(yīng)用中的批量故障率仍然較高的情況。所以，尺寸的檢查必須引起高度的重視。

電氣間隙和爬電距離是高壓連接器能承載“高壓”的核心，直接影響高壓連接器的應(yīng)用安全，應(yīng)同尺寸檢查，在測(cè)試合格后才能進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)項(xiàng)目。

電流連續(xù)性也叫瞬斷，根據(jù)目前的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，高壓端子接觸部位的結(jié)構(gòu)較可靠，出現(xiàn)瞬斷的可能性較低，管控的重點(diǎn)在于互鎖端子。在設(shè)計(jì)上一般選擇常規(guī)的低壓小端子作為互鎖端子使用，小端子在強(qiáng)振動(dòng)和高低溫作用下會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形和應(yīng)力松弛，導(dǎo)致正壓力下降，容易出現(xiàn)瞬斷。另外，多次的插拔容易導(dǎo)致母端子的彈性部位出現(xiàn)超過(guò)設(shè)計(jì)能力的應(yīng)力松弛和鍍層磨損，同樣也會(huì)導(dǎo)致瞬斷。

4.2 機(jī)械性能

主要圍繞端子、護(hù)套和連接器總成，依據(jù)連接器裝配、維修和車(chē)輛裝配、運(yùn)行及維修過(guò)程中的應(yīng)用場(chǎng)景，對(duì)高壓連接器的機(jī)械性能和可操作性進(jìn)行考察。

(1)端子抗彎折能力。旨在考察端子在壓接、裝配使用和維修過(guò)程中抵抗彎曲或破裂的能力，要求端子受到規(guī)定外力后端子不能被撕裂，如果端子發(fā)生彎曲，校直后不應(yīng)被撕裂或產(chǎn)生裂縫。在端子類(lèi)型的區(qū)分上，A、C型端子是左右對(duì)稱(chēng)、上下不對(duì)稱(chēng)，如片式端子；B型端子是中心對(duì)稱(chēng)，如圓形端子。

(2)電線附件拉力。旨在考察屏蔽環(huán)與電纜屏蔽層、端子與電纜導(dǎo)體之間的壓接可靠性，要求壓接失效時(shí)的拉力應(yīng)滿足規(guī)定。屏蔽環(huán)與電纜屏蔽層、端子與電纜導(dǎo)體都屬于電線附件，此處僅對(duì)機(jī)械性能進(jìn)行考察，不評(píng)價(jià)電氣性能可靠性，電氣性能可分別通過(guò)連接電阻和屏蔽連接電阻考核。另外，需要特別說(shuō)明的是：對(duì)于端子與電纜,采用超聲波焊接進(jìn)行連接的方式，技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)為工藝制造水平，對(duì)端子部分的設(shè)計(jì)無(wú)特殊要求，故不在端子-電纜拉力上對(duì)焊接的連接形式做要求，技術(shù)指標(biāo)及其他相關(guān)細(xì)節(jié)由供需雙方自行商定。

(3)端子與護(hù)套間插入力。旨在考察在線束制造過(guò)程中，人工將端子插入護(hù)套的可操作性，要求端子與護(hù)套間的插入力應(yīng)滿足規(guī)定。值得一提的是,互鎖端子一般為小規(guī)格的端子，如果插入力太大，易造成因插入不到位而出現(xiàn)退端子的故障。

(4)端子與護(hù)套間保持力。旨在考察在線束制造和車(chē)輛裝配、使用過(guò)程中，確保端子保持在設(shè)計(jì)位置，避免被意外退出的可能，要求端子與護(hù)套保持力滿足規(guī)定。

(5)設(shè)備連接器端子保持力。旨在考察在設(shè)備制造和車(chē)輛裝配、使用過(guò)程中，確保端子保持在設(shè)計(jì)位置，避免產(chǎn)生位移和被意外退出的可能，要求端子與護(hù)套保持力滿足規(guī)定。此要求適用于端子尾部非導(dǎo)線連接的設(shè)備連接器，如PCB焊接、緊固件連接等。

(6)端子與端子孔防錯(cuò)結(jié)構(gòu)。旨在考察在線束制造過(guò)程中，防止由于端子不正確裝配到端子孔中造成端子或端子孔的損壞，要求在錯(cuò)插情況下，端子不能插入端子孔，且絕緣支撐和密封件應(yīng)露在端子孔的外面，試驗(yàn)后端子和端子孔不應(yīng)出現(xiàn)影響后續(xù)正常插入和功能的現(xiàn)象。此要求不適用于在任何方向(360°)都能正確插入端子孔并鎖定的情況。

(7)端子孔強(qiáng)度。旨在考察在線束制造過(guò)程中，TPA/PLR在一個(gè)或多個(gè)端子沿錯(cuò)誤的方向被強(qiáng)行插入到端子孔中時(shí)抵抗破壞的可能，要求端子未裝配到位時(shí)，施加規(guī)定的力，PLR不能插入到最終位置，端子孔和其他組件在誤操作后必須能正確地裝配并且保持全部功能，端子、PLR正確裝配后，端子保持力滿足規(guī)定。此要求不適用于PLR能夠推動(dòng)端子使其到達(dá)鎖定位置和PLR在裝配方向與端子互相垂直的情況。

(8)助力機(jī)構(gòu)機(jī)械強(qiáng)度。旨在考察在線束制造、車(chē)輛裝配過(guò)程中，助力機(jī)構(gòu)保持在適當(dāng)位置和抵抗外力破壞的能力，要求助力結(jié)構(gòu)不被破壞，包括助力結(jié)構(gòu)的變形、損壞和脫落。

(9)吊耳強(qiáng)度。旨在考察在車(chē)輛裝配、使用和維修過(guò)程中，吊耳抵抗外力破壞的能力，要求吊耳破壞力應(yīng)大于220 N。

(10)安裝面耐壓能力。旨在考察設(shè)備連接器在多次正確安裝后抵抗破壞的能力,要求安裝面應(yīng)無(wú)部件脫落且不能有無(wú)法復(fù)原、變形、裂紋等影響使用的現(xiàn)象出現(xiàn)。

(11)固定結(jié)構(gòu)機(jī)械強(qiáng)度。旨在考察在車(chē)輛裝配、使用和維修過(guò)程中，連接器固定結(jié)構(gòu)抵抗機(jī)械應(yīng)力破壞的能力，要求固定結(jié)構(gòu)不應(yīng)破壞或不應(yīng)與安裝結(jié)構(gòu)分離。

(12)混合附件操作力。旨在確保連接器總成組件(如TPA、PLR、CPA等)能被有效固定，且在裝配、維修時(shí)安裝和拆卸的可操作性，要求操作力滿足規(guī)定。試驗(yàn)分為接合和分離兩個(gè)過(guò)程，接合時(shí)操作順序?yàn)轭A(yù)裝—鎖止，分離時(shí)操作順序?yàn)殒i止—預(yù)裝—分離。

(13)密封件裝配穩(wěn)定性。旨在考察連接器的密封件在運(yùn)輸、裝配過(guò)程中保持在適當(dāng)位置的能力，要求密封件應(yīng)保持在原設(shè)計(jì)位置。

(14)連接器操作力。旨在考察連接器在車(chē)輛裝配、維修過(guò)程中的插拔以及操作助力機(jī)構(gòu)等輔助組件的可操作性，要求操作力滿足規(guī)定。助力機(jī)構(gòu)初始保持力指連接器在對(duì)插之前，助力機(jī)構(gòu)需要保持在初始位置，才能平順對(duì)插到預(yù)裝位置。鎖止強(qiáng)度提供了在車(chē)輛生命周期內(nèi)連接器保持完整配合的能力。

(15)插拔循環(huán)。旨在考察連接器/端子由于裝配、維修在達(dá)到規(guī)定的插拔次數(shù)后的電氣連接可靠性和密封性，要求無(wú)附件位移和損壞，端子鍍層允許有磨損，但是不能露出基材，滿足電氣性能和氣密性規(guī)定。

(16)連接器尾部耐受力。旨在考察連接器在端子尾部受力的條件下進(jìn)行對(duì)配的可操作性，要求連接器可正常插拔，操作力滿足規(guī)定，且端子及尾部密封結(jié)構(gòu)應(yīng)保持在正確安裝位置，不受損壞。由于高壓電纜線徑一般比較大，在線束生產(chǎn)和線束裝配到車(chē)輛設(shè)備上時(shí)，連接器對(duì)配過(guò)程中，線束連接器端子尾部會(huì)受到一定的拉力，導(dǎo)致端子出現(xiàn)一定的偏斜，出現(xiàn)插入力過(guò)大、端子受損、附件(TPA/PLR/防觸指帽等)受損、退端子等故障。

(17)連接器斜插測(cè)試。旨在考察連接器在傾斜角度下對(duì)配插拔的可操作性和結(jié)構(gòu)可靠性，要求對(duì)配校正前，不能碰彎、短接端子，端子無(wú)損傷，不應(yīng)出現(xiàn)影響正常使用的現(xiàn)象，密封圈等附件無(wú)位移、變形和損壞。在實(shí)際使用中，連接器對(duì)插過(guò)程難以避免會(huì)有一定的傾斜角，可能導(dǎo)致退端子、密封件移位等故障。為保證驗(yàn)證的充分性，試驗(yàn)操作過(guò)程中，對(duì)配連接器的斜插角度一定要設(shè)置為兩者配合的最大傾斜角度，在插合的過(guò)程中速度不要太快，否則無(wú)法模擬到極限的情況，同時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注密封結(jié)構(gòu)、端子是否存在損傷和破壞。

(18)連接器防錯(cuò)結(jié)構(gòu)。旨在考察在不正確安裝、對(duì)配的情況下，連接器殼體和端子抵抗破壞的能力，要求錯(cuò)誤裝配情況下不發(fā)生非預(yù)期性接觸和失效，且在正確裝配后可正常使用。在應(yīng)用過(guò)程中，主要評(píng)價(jià)防呆結(jié)構(gòu)和鍵位的機(jī)械強(qiáng)度。

(19)跌落。旨在考察連接器在裝配、運(yùn)輸、維修等過(guò)程中抵抗意外跌落到堅(jiān)硬表面而產(chǎn)生的沖擊的能力，要求護(hù)套適用組件不應(yīng)從裝配位置脫落，不能出現(xiàn)功能性損傷及影響功能的開(kāi)裂。試驗(yàn)樣品應(yīng)該包含在出廠時(shí)裝配到護(hù)套中的所有組件，包括端子、密封結(jié)構(gòu)及各種嵌件等。

(20)振動(dòng)。旨在通過(guò)加速試驗(yàn)?zāi)M在生命周期內(nèi)在振動(dòng)條件下對(duì)端子連接界面的磨損及電流連續(xù)性的影響，要求試驗(yàn)過(guò)程中滿足電流連續(xù)性要求。試驗(yàn)后端子鍍層允許有磨損，但是不能露出基材，滿足機(jī)械和電氣性能規(guī)定。在振動(dòng)過(guò)程中進(jìn)行電路連續(xù)性檢測(cè)，主要為了考察端子由于振動(dòng)出現(xiàn)的應(yīng)力松弛、間歇性微動(dòng)摩擦產(chǎn)生的磨損以及非導(dǎo)電碎屑在接觸界面上的堆積情況。通常來(lái)說(shuō)，非密封連接器適用于乘員艙和行李艙，一般按V1測(cè)試；密封連接器應(yīng)用于與發(fā)動(dòng)機(jī)/變速器等耦合的場(chǎng)合，一般按V2至V5測(cè)試。

(21)機(jī)械沖擊。旨在通過(guò)加速試驗(yàn)?zāi)M在生命周期內(nèi)在機(jī)械沖擊條件下對(duì)端子連接界面的磨損及電流連續(xù)性的影響。要求試驗(yàn)過(guò)程中滿足電流連續(xù)性要求。試驗(yàn)后端子鍍層允許有磨損，但是不能露出基材，滿足機(jī)械和電氣性能規(guī)定。

4.3 電氣性能

主要圍繞端子和連接器總成，依據(jù)車(chē)輛運(yùn)行過(guò)程中的應(yīng)用場(chǎng)景，對(duì)高壓連接器電氣性能進(jìn)行考察。

(1)連接電阻。連接電阻由一對(duì)端子與電纜的壓接電阻、配對(duì)端子接觸界面的接觸電阻以及一對(duì)端子的體積電阻3個(gè)部分組成。試驗(yàn)過(guò)程中要求在低功率(即電壓不大于20 mV，電流不大于100 mA)的狀態(tài)下測(cè)試,主要為了消除端子接觸界面膜層改變帶來(lái)的影響。

(2)電壓降。即在規(guī)定電流下，測(cè)量端子對(duì)(包含壓接部位)產(chǎn)生的電壓降，然后用電壓降計(jì)算出總連接電阻。旨在評(píng)價(jià)實(shí)際載流情況下端子對(duì)的電壓降和連接電阻。為改變膜層間接觸，使端子達(dá)到理想的接觸狀態(tài)，一般試驗(yàn)電流最小不低于1 A。

(3)通電溫升。旨在考察高壓端子或連接器總成的載流能力，要求達(dá)到熱穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)溫度不能超過(guò)其溫度等級(jí)，此處不包括對(duì)HVIL 端子的考核。

(4)電流循環(huán)。旨在考察高壓端子在車(chē)輛預(yù)期生命周期中載流能力的變化是否滿足設(shè)計(jì)值，通過(guò)端子對(duì)的連接電阻和溫升來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)，要求任一端子對(duì)的溫升不應(yīng)超過(guò)55 K，任一端子對(duì)的連接電阻不應(yīng)超過(guò)規(guī)定值。

(5)絕緣電阻。旨在考察連接器任意兩個(gè)導(dǎo)體之間的電阻足以防止大于一定值的泄漏電流產(chǎn)生，要求絕緣電阻值至少為100 MΩ。一般在連接器經(jīng)過(guò)環(huán)境試驗(yàn)后進(jìn)行測(cè)試，評(píng)價(jià)各種環(huán)境因素(溫度、濕度、振動(dòng)、污染物等)不足以在連接器上產(chǎn)生有害的電路。

(6)絕緣介電強(qiáng)度。旨在考察連接器由于材料、結(jié)構(gòu)等不合理，導(dǎo)致絕緣介電強(qiáng)度不合格，引起絕緣性能下降或失效。要求任何兩個(gè)端子孔之間、端子孔與連接器外殼之間、端子與屏蔽層、屏蔽層與外殼之間無(wú)飛弧或擊穿現(xiàn)象，電流泄漏應(yīng)不大于5 mA。

(7)短時(shí)過(guò)載沖擊。旨在考察車(chē)輛在行駛過(guò)程中由于急加速、急減速等因素產(chǎn)生的電流沖擊對(duì)電氣連接可靠性的影響，要求滿足外觀和電氣性能規(guī)定，不出現(xiàn)黏連、燒蝕等現(xiàn)象。

(8)屏蔽連接電阻。旨在考察屏蔽連接器屏蔽結(jié)構(gòu)的連接可靠性，避免因存在屏蔽導(dǎo)體之間的連接不可靠造成屏蔽失效，要求屏蔽連接電阻滿足規(guī)定。

4.4 環(huán)境性能

主要圍繞連接器總成，依據(jù)車(chē)輛生命周期內(nèi)使用環(huán)境，通過(guò)加速模擬驗(yàn)證密封、耐溫耐濕、耐化學(xué)氣候3個(gè)方面性能。

(1)浸沒(méi)。旨在模擬對(duì)配好的連接器從高溫狀態(tài)突然被浸沒(méi)到較冷液體的密封能力，要求滿足電氣絕緣的規(guī)定。在工程應(yīng)用中，可以在鹽水中添加紫外線染料以用于排查密封失效的泄漏點(diǎn)。

(2)氣密性。旨在考察連接器在密封區(qū)域內(nèi)外存在壓力差情況下的密封能力，要求試驗(yàn)過(guò)程中連接器無(wú)氣泡冒出，試驗(yàn)后滿足電氣絕緣的規(guī)定。

(3)高溫高壓噴射。旨在考察連接器在直接道路飛濺或在高壓沖洗時(shí)承受高壓噴射的密封能力，要求滿足電氣絕緣的規(guī)定。

(4)熱老化。旨在考察長(zhǎng)期高溫環(huán)境對(duì)連接器的電氣性能和物理性能的影響，要求滿足電氣性能和氣密性的規(guī)定。熱老化可能導(dǎo)致端子產(chǎn)生超過(guò)規(guī)定的應(yīng)力松弛，也會(huì)使塑料、橡膠件的物理性能和結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。

(5)低溫操作。旨在考察低溫環(huán)境對(duì)連接器的電氣性能和物理性能的影響，要求滿足外觀、電氣性能的規(guī)定。

(6)熱沖擊。旨在考察在極限溫度快速變化條件下連接器的電氣連接可靠性，要求試驗(yàn)過(guò)程中符合電流連續(xù)性要求；試驗(yàn)后，滿足電氣性能的規(guī)定。連接器在其設(shè)計(jì)的極限溫度快速變化的環(huán)境中，由于材料的熱脹冷縮，會(huì)加速端子接觸界面的磨損。

(7)溫度濕度循環(huán)。旨在通過(guò)模擬溫度濕度變化的加速老化環(huán)境，評(píng)價(jià)連接器電氣連接可靠性和結(jié)構(gòu)耐久性，要求滿足外觀、電氣性能的規(guī)定。高溫高濕的環(huán)境會(huì)促進(jìn)端子的化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，造成電氣和機(jī)械性能退化。另外，溫度循環(huán)促進(jìn)端子接觸界面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，造成端子磨損和微動(dòng)腐蝕，同時(shí)也會(huì)造成某些塑料、橡膠材料的降解。

(8)耐化學(xué)試劑。旨在考察連接器浸入各種電動(dòng)汽車(chē)可涉及工業(yè)溶劑中的密封性能和材料與工業(yè)溶劑的相容性，要求滿足外觀、電氣絕緣和氣密性的規(guī)定。通常，此項(xiàng)目?jī)H用于S2和S3等級(jí)的密封連接器，在產(chǎn)品評(píng)價(jià)時(shí)，相同密封材料組件的高壓連接器耐化學(xué)試劑性能可視同。

(9)鹽霧試驗(yàn)。旨在考察連接器密封區(qū)域外部材料暴露在含鹽環(huán)境下的防腐蝕能力，要求連接器無(wú)起泡、銹蝕等現(xiàn)象，滿足機(jī)械、電氣絕緣和氣密性的規(guī)定。對(duì)于金屬外殼的連接器，耐鹽霧能力尤為關(guān)鍵，可以根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)景需求，提高鹽霧試驗(yàn)強(qiáng)度。

(10)防塵測(cè)試。旨在考察連接器抵抗外部粉塵穿透的能力，要求滿足外觀和電氣性能的規(guī)定。

4.5 安全性能

主要圍繞連接器總成，依據(jù)車(chē)輛裝配、運(yùn)行過(guò)程中的應(yīng)用場(chǎng)景及相關(guān)的法律法規(guī)，對(duì)人機(jī)安全、材料安全和互鎖安全3個(gè)方面進(jìn)行考察。

(1)響聲。在車(chē)輛裝配時(shí)(工廠一般環(huán)境聲音的響度為30～50 dB)，操作人員通常依靠聽(tīng)到咔嗒響聲來(lái)判斷連接器是否完全裝配到位，建議對(duì)配到位響度應(yīng)高于環(huán)境音的響度：潮濕前7 dB，潮濕后5 dB。為保證與應(yīng)用場(chǎng)景相同，響聲測(cè)試必須使用手工對(duì)配連接器，而不能采用可抑制或放大聲音的夾具。

(2)觸及防護(hù)。在裝配或維修過(guò)程中，需要防止外物接觸到連接器的帶電部位，要求分離時(shí)兩端滿足IPXXB，對(duì)配后滿足IPXXD。此項(xiàng)目不適用于集成式貫通連接器。

(3)禁限物質(zhì)。規(guī)定了在汽車(chē)整車(chē)及其零部件的產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、進(jìn)口、銷(xiāo)售等環(huán)節(jié)禁止使用的物質(zhì)。

(4)可燃性。對(duì)于高壓連接器，應(yīng)重點(diǎn)評(píng)估其是否被高溫所引燃，而非外來(lái)火源引燃后的燃燒性能?？扇夹钥梢詮脑搭^控制因端子發(fā)熱導(dǎo)致車(chē)輛上出現(xiàn)火焰；試驗(yàn)時(shí)需要將試樣沿端子孔中心切開(kāi)，并清除掉切割產(chǎn)生的粉塵。同時(shí)，打磨光滑產(chǎn)品與灼熱絲的接觸面，接觸面指的是使高壓端子保持于正常位置的絕緣部位，即端子與端子孔接觸部位；可燃性可以評(píng)價(jià)材料，也可以評(píng)價(jià)產(chǎn)品。此標(biāo)準(zhǔn)是以評(píng)價(jià)產(chǎn)品為主。該項(xiàng)試驗(yàn)主要借鑒了GB/T 5169.11—2017相關(guān)試驗(yàn)方法。

(5)阻燃特性。旨在評(píng)價(jià)材料的持續(xù)燃燒性能，要求所用材料達(dá)到HB燃燒等級(jí)。此處規(guī)定HB與行業(yè)普遍要求的V0等級(jí)有所差異，因?yàn)樽枞继匦砸?guī)定的是材料被火焰從下向上點(diǎn)燃的難易程度及燃燒速率，如果車(chē)輛上已經(jīng)出現(xiàn)火焰，由于連接器的體積較小，對(duì)火勢(shì)的蔓延貢獻(xiàn)度是較小的，一味地強(qiáng)調(diào)V0是沒(méi)有必要的。另外，為達(dá)到V0等級(jí)，原材料中會(huì)使用更多的阻燃劑，在增加成本、污染環(huán)境的同時(shí)，大大降低了材料的拉伸強(qiáng)度和韌性等性能，在一定程度上降低了連接器的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和密封性能。

(6)高壓互鎖檢查。旨在連接器應(yīng)用過(guò)程中，保證連接器裝配到位，避免高壓端子帶電插拔造成拉弧、燒蝕等影響，要求連接時(shí)高壓端子先接通，HVIL端子后接通，斷開(kāi)時(shí)，HVIL端子先斷開(kāi)，高壓端子后斷開(kāi)。

5 試驗(yàn)順序

全新開(kāi)發(fā)的高壓連接器推薦按照T/CSAE 178—2021中表 29 的試驗(yàn)順序進(jìn)行驗(yàn)證。試驗(yàn)順序表中各分組考察的主要性能見(jiàn)表2。

表2 各分組考察的主要性能

當(dāng)高壓連接器產(chǎn)品發(fā)生變更時(shí)，應(yīng)根據(jù)變化點(diǎn)，優(yōu)先選擇表中試驗(yàn)組進(jìn)行驗(yàn)證。當(dāng)試驗(yàn)組未能完整驗(yàn)證變更性能，則由供需雙方共同商定。通常，在試驗(yàn)組的制定過(guò)程中，破壞性試驗(yàn)一般安排在試驗(yàn)組最后一項(xiàng)進(jìn)行。另外，連接電阻的測(cè)試應(yīng)始終在電壓降之前進(jìn)行，并確保連接電阻測(cè)試前樣品沒(méi)有移動(dòng)。

6 資料性附錄說(shuō)明

T/CSAE 178—2021共3個(gè)附錄：附錄A 電流特性、附錄B連接器典型安裝界面推薦和附錄C連接器斜插示例，這3個(gè)附錄均為資料性附錄，是對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的資料性補(bǔ)充要素之一，給出對(duì)理解或使用標(biāo)準(zhǔn)起輔助作用的附加信息。

6.1 電流特性

電流特性的資料性附錄，提供了高壓端子和高壓連接器總成的過(guò)載特性、降額曲線的試驗(yàn)方法。

端子過(guò)載特性的測(cè)試數(shù)據(jù)主要是為了指導(dǎo)高壓連接器工作在大電流情況下的設(shè)計(jì)和匹配：對(duì)于正向開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品，以設(shè)計(jì)的額定電流為基礎(chǔ)，驗(yàn)證過(guò)載工況下的電氣性能；對(duì)于應(yīng)用性匹配驗(yàn)證的產(chǎn)品，則使用與整車(chē)性能目標(biāo)相對(duì)應(yīng)的最大電流來(lái)評(píng)估產(chǎn)品電氣可靠性。

降額曲線繪制分為端子降額曲線和連接器總成降額曲線。通過(guò)降額曲線了解不同環(huán)境溫度下的載流能力，指導(dǎo)工程師根據(jù)端子/連接器具體應(yīng)用的環(huán)境溫度來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)和選型。

6.2 連接器典型安裝界面推薦

通過(guò)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)高壓連接器實(shí)際應(yīng)用需求的分析和發(fā)展趨勢(shì)的預(yù)判，通過(guò)電流和孔位數(shù)兩個(gè)方面對(duì)典型連接器安裝界面進(jìn)行推薦，提供了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、市場(chǎng)應(yīng)用廣、通用化程度高的安裝界面，建議在車(chē)型開(kāi)發(fā)、部件開(kāi)發(fā)時(shí)，盡量采用推薦的安裝界面，以逐步實(shí)現(xiàn)全行業(yè)的模塊化、系列化，減少不必要的重復(fù)開(kāi)模費(fèi)用，同時(shí)也可以提高產(chǎn)品的互換性。

7 結(jié)論

通過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的解讀，可以看出T/CSAE 178—2021《電動(dòng)汽車(chē)高壓連接器技術(shù)條件》是以高壓連接器實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景為基礎(chǔ)進(jìn)行編制的。從連接器分類(lèi)上來(lái)看，囊括了不同插拔等級(jí)、溫度等級(jí)、密封等級(jí)和振動(dòng)等級(jí)的連接器；從連接器的組成上來(lái)說(shuō)，包含了端子、護(hù)套和連接器總成；從技術(shù)要求上來(lái)說(shuō)，從車(chē)輛生命周期工況出發(fā)，覆蓋了機(jī)械、電氣、環(huán)境和安全性能；從試驗(yàn)方法上來(lái)看，標(biāo)準(zhǔn)描述了試驗(yàn)設(shè)備和具體試驗(yàn)步驟，大大提高了試驗(yàn)過(guò)程的可操作性和試驗(yàn)結(jié)果的可重復(fù)性。綜上所述，T/CSAE 178—2021全面且極具針對(duì)性地對(duì)高壓連接器進(jìn)行了評(píng)價(jià)和驗(yàn)證。

T/CSAE 178—2021《電動(dòng)汽車(chē)高壓連接器技術(shù)條件》的發(fā)布，彌補(bǔ)了國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車(chē)高壓連接器行業(yè)缺失統(tǒng)一、通用標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀。對(duì)高壓連接器技術(shù)要求和試驗(yàn)方法進(jìn)行了有效的規(guī)范，大大降低了行業(yè)內(nèi)的無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)，形成良好的行業(yè)技術(shù)發(fā)展環(huán)境。同時(shí)，促進(jìn)對(duì)高壓連接器產(chǎn)品的質(zhì)量管理，提高產(chǎn)品可靠性和安全性，為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和市場(chǎng)選擇提供了參考依據(jù)。另外，通過(guò)對(duì)典型安裝界面推薦,引導(dǎo)高壓連接器趨向標(biāo)準(zhǔn)化、系列化方向發(fā)展，很大程度上降低了企業(yè)的開(kāi)發(fā)成本，提升了行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

該標(biāo)準(zhǔn)為產(chǎn)品類(lèi)推薦性標(biāo)準(zhǔn)，建議電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)企業(yè)、高壓部件生產(chǎn)企業(yè)、高壓線束及高壓連接器生產(chǎn)企業(yè)、檢測(cè)機(jī)構(gòu)在符合GB 18384—2010規(guī)定的B級(jí)電壓的電動(dòng)汽車(chē)高壓連接器產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證時(shí)參考應(yīng)用。