車輛系統(tǒng)產(chǎn)生和使用大量數(shù)據(jù)，這引起了人們對(duì)數(shù)據(jù)完整性和安全性的關(guān)注，以及面對(duì)電磁兼容性的不斷挑戰(zhàn)。在這種快速變化的場(chǎng)景中，設(shè)計(jì)師需要記住哪些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)？
插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的增長(zhǎng)，以及先進(jìn)的駕駛員輔助系統(tǒng)（ADAS）和自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的日益復(fù)雜，正在改變電氣和汽車連接器的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。電力傳輸只是連接的一個(gè)方面，但隨著車輛系統(tǒng)產(chǎn)生和使用大量數(shù)據(jù)，對(duì)汽車連接器的數(shù)據(jù)完整性、安全性以及電磁兼容性提出挑戰(zhàn)。在這種快速變化的場(chǎng)景中，設(shè)計(jì)師需要記住哪些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)？
汽車工業(yè)正在經(jīng)歷一場(chǎng)巨大變革
近十年來(lái)汽車工業(yè)在不斷變化。隨著汽車技術(shù)變化發(fā)生，也刺激其他幾個(gè)領(lǐng)域的變化。
自動(dòng)駕駛汽車需要安裝大量傳感器才能安全導(dǎo)航�，F(xiàn)代車輛已經(jīng)有了多種ADAS功能，如自適應(yīng)巡航控制、緊急制動(dòng)和盲點(diǎn)檢測(cè)等。隨著更多功能使用，需要更多傳感器數(shù)據(jù)。位于車輛周圍的傳感器需要一起建立網(wǎng)絡(luò)。為此，創(chuàng)新了單對(duì)以太網(wǎng)（SPE）協(xié)議，如多通道10Base-T1S和長(zhǎng)距離10Base-T1L，使這個(gè)網(wǎng)絡(luò)成為可能。
另一個(gè)重要的行業(yè)趨勢(shì)是電氣化。對(duì)電動(dòng)汽車（ev）日益增長(zhǎng)的需求推動(dòng)了汽車研發(fā)方式的轉(zhuǎn)變。例如，電動(dòng)汽車電池的巨大重量和汽車周圍布線的增長(zhǎng)要求汽車工程師考慮一種新的汽車電氣/電子架構(gòu)方法，從而節(jié)省重量、降低成本。大多數(shù)汽車制造商都采用了區(qū)域式結(jié)構(gòu)，顯著減少了連接到特定位置的電纜數(shù)量。例如，駕駛員的門區(qū)域只需要電源和網(wǎng)絡(luò)連接，通過區(qū)域控制器管理與門后視鏡、盲點(diǎn)傳感器、鎖、車窗電機(jī)和轉(zhuǎn)向指示燈的通信。
任何電氣和電子安裝的基礎(chǔ)都是將傳感器、執(zhí)行器、電機(jī)通過電纜和連接器與電子控制單元、計(jì)算機(jī)相連接。
汽車領(lǐng)域連接的可靠性
汽車運(yùn)行環(huán)境要求很高。設(shè)備、電纜和連接器會(huì)經(jīng)歷極端溫度、濕度和嚴(yán)重的灰塵影響。由于每一個(gè)部件不僅對(duì)車輛性能，而且對(duì)它的安全至關(guān)重要，因此保持汽車連接器可靠和堅(jiān)固地連接是非常重要的。從機(jī)艙溫度到車輪牽引效率的所有傳感器都需要專門安裝。
在為汽車應(yīng)用選擇汽車連接器時(shí)，工程團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該考慮多個(gè)因素。
環(huán)境因素
無(wú)論是車內(nèi)還是車外，電纜和連接器的環(huán)境都具有挑戰(zhàn)性，從溫度濕度到振動(dòng)沖擊，各種因素都很嚴(yán)苛。振蕩可能會(huì)使電纜和相關(guān)的汽車連接器接頭疲勞，需要仔細(xì)注意連接器的放置、安裝和施工。對(duì)于某些應(yīng)用，連接器可能會(huì)定期浸沒在水中，所以密封是至關(guān)重要的。
應(yīng)用
汽車應(yīng)用將規(guī)定電纜和連接器產(chǎn)品的類型，范圍從未屏蔽、雙絞線數(shù)據(jù)電纜、同軸天線饋線、電動(dòng)汽車中使用的大電流、高壓電力連接器等。還應(yīng)審查接觸環(huán)境條件的情況。
機(jī)械性
連接器產(chǎn)品的機(jī)械強(qiáng)度和魯棒性至關(guān)重要。對(duì)環(huán)境因素和應(yīng)用要求的保護(hù)將影響連接器的規(guī)格，如使用鎖緊環(huán)或卡扣、入口保護(hù)、連接的電纜質(zhì)量、艙壁或在線固定等。其他機(jī)械考慮因素包括插入力和保持力。
電氣化
連接器產(chǎn)品的電氣參數(shù)包括電壓、電流、EMI屏蔽和隔離電壓等。越來(lái)越多的混合連接器具備信號(hào)傳感器輸出、高速數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和分區(qū)12V/24V供電等功能。機(jī)電工程團(tuán)隊(duì)在采用這種方法時(shí)，必須考慮多種因素。
裝配和生產(chǎn)
還應(yīng)考慮到將如何組裝連接器。需要考慮標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)成連接器能滿足要求，還是需要定制部件。所有這些因素都影響著連接的選擇，以及勞動(dòng)力和材料成本等。
規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)
一些汽車應(yīng)用，如電動(dòng)汽車充電，需要特定連接器產(chǎn)品。工程團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)與相關(guān)的汽車標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)局進(jìn)行溝通，確定是否存在針對(duì)特定應(yīng)用的規(guī)范。
標(biāo)準(zhǔn)連接器產(chǎn)品已經(jīng)流行起來(lái)，并可從各種供應(yīng)商處獲得。例如2針到32針矩形低壓（LV）連接器，用于單對(duì)以太網(wǎng)。混合電源和信號(hào)連接器支持區(qū)域結(jié)構(gòu)應(yīng)用。
汽車行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)組織
除了上述因素的演變之外，一些標(biāo)準(zhǔn)組織還發(fā)布了汽車連接器規(guī)范，可以幫助設(shè)計(jì)師選擇適當(dāng)?shù)慕M件。
汽車工程師協(xié)會(huì)（SAE）是一個(gè)由超過12.8萬(wàn)名航空航天、汽車和商用車行業(yè)的工程師和相關(guān)技術(shù)專家組成的全球協(xié)會(huì)。它有一個(gè)正式的、完善的標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)過程，涵蓋了車輛系統(tǒng)、材料和方法的各個(gè)方面。
SAE所使用的標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)過程
美國(guó)汽車研究理事會(huì)（USCAR）成員組織和SAE合作，定義和發(fā)布汽車標(biāo)準(zhǔn)。例如，它的EWCAP規(guī)范規(guī)定了一系列電氣連接的性能測(cè)試方法。在歐洲，LV214的連接器標(biāo)準(zhǔn)與USCAR的連接器標(biāo)準(zhǔn)基本一致。
USCAR提供了流行連接器產(chǎn)品的技術(shù)圖紙
國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）提供了涵蓋電氣和電子設(shè)備的各種功能的標(biāo)準(zhǔn)。
汽車連接器標(biāo)準(zhǔn)示例
IEC 62196：本標(biāo)準(zhǔn)適用于電動(dòng)汽車交流或直流充電的插頭和插座。它有幾個(gè)部分，1，規(guī)定了一般連接器產(chǎn)品要求；2，直流和交流連接器的尺寸和互換性規(guī)范；3，直流充電連接器的熱管理影響和注意事項(xiàng)。
USCAR12-6：本標(biāo)準(zhǔn)提供了制造商在設(shè)計(jì)汽車電氣連接器時(shí)必須遵循的具體和可測(cè)量的設(shè)計(jì)要求。還必須遵守USCAR2中規(guī)定的相關(guān)連接的性能標(biāo)準(zhǔn)。
USCAR2：符合USCAR2是任何汽車連接器的基本組成部分。該規(guī)范為制造商提供了可測(cè)量的性能標(biāo)準(zhǔn)，并涵蓋了各種連接器產(chǎn)品類型，從0到20 VDC定義的低壓，到射頻應(yīng)用的同軸電壓。超過20 VDC的汽車連接器，板級(jí)連接，或小孔端子柱則不屬于此規(guī)范。
SAE J1742：本標(biāo)準(zhǔn)概述了高壓車載車輛電氣線束連接器的測(cè)試方法和性能要求。它涵蓋了完整的開發(fā)和生產(chǎn)測(cè)試，從20 VDC到600 VDC的任何電流水平，以及任何攜帶超過80 A的車輛系統(tǒng)。在混合連接器布置中，例如，高壓電池和來(lái)自電池管理系統(tǒng)傳感器的數(shù)據(jù)等，必須符合SAE J2223-2連接器標(biāo)準(zhǔn)。
連接器標(biāo)準(zhǔn)繼續(xù)發(fā)展
汽車行業(yè)不斷發(fā)展。如向800 VDC基礎(chǔ)設(shè)施的轉(zhuǎn)移，分區(qū)布線架構(gòu)，以及去除傳統(tǒng)12 V電池，所有這些都對(duì)當(dāng)前的電氣標(biāo)準(zhǔn)有影響。通過與車輛制造商和設(shè)備供應(yīng)商的合作，標(biāo)準(zhǔn)組織確保連接器產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)與這些進(jìn)步保持同步。 |
