Molex電池包低壓專(zhuān)用連接器方案助力提升電動(dòng)汽車(chē)安全性及續航里程,節省綜合制造成本。
在電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展過(guò)程中,其安全性、續航里程以及成本一直備受消費者和市場(chǎng)關(guān)注,因而也成為各大車(chē)企及配套廠(chǎng)商持續優(yōu)化的重點(diǎn)。電池包作為電動(dòng)汽車(chē)核心部件之一,囊括了三電系統中的'電池系統'以及一部分'電控系統',在電動(dòng)汽車(chē)電氣架構中占據著(zhù)舉足輕重的分量,是提升安全性和續航里程的關(guān)鍵,也是降低整車(chē)成本的重點(diǎn)。
近年來(lái),電池包的設計呈現出高安全性、輕量化、緊湊化、高度集成等趨勢。電池廠(chǎng)商及整車(chē)廠(chǎng)一方面通過(guò)對電池正極材料及電芯集成技術(shù)等方面的創(chuàng )新,不斷提升電池包的安全性和能量密度并降低綜合成本。
另一方面,這個(gè)行業(yè)也對電池包中的電氣連接方案也提出了一系列新的要求,例如:出于提升安全性的考慮,電池管理系統的監控信號數量在不斷增加,其所需的電路連接位數也隨之相應增加;在電芯電壓溫度監控應用中,FPC以其輕薄、易于自動(dòng)化裝配等優(yōu)勢,逐漸替代傳統線(xiàn)纜或PCB,同時(shí)對連接器提出諸如“防短路“、”小型化“等新要求;電池包內原本分立的單一功能設備逐步演變?yōu)楦呒啥鹊木C合設備,因此對大位數連接器的需求不斷增加;為了提升組裝效率,降低制造成本,電氣連接方案應易于裝配人員操作或適用于自動(dòng)化組裝工藝。
面對新的市場(chǎng)需求,Molex認真傾聽(tīng)客戶(hù)聲音,深入了解行業(yè)痛點(diǎn),針對電池包內電氣連接的應用特點(diǎn),推出電池包專(zhuān)用連接器方案,助力客戶(hù)提升產(chǎn)品競爭力。
根據對電池包應用的研究及業(yè)內客戶(hù)的反饋,并結合產(chǎn)品的競爭優(yōu)勢,Molex針對電池包內以下8處典型應用提供專(zhuān)用連接器解決方案:
電池包對外通信接口
電池包對外通信接口是電池包內的電池管理模塊(BMU)與整車(chē)控制器(VCU)、車(chē)載充電機(OBC)等設備進(jìn)行通信的接口。BMU實(shí)時(shí)監控電池包的總電流,總電壓,電芯電壓、溫度,電池包荷電狀態(tài)SOC(State of Charge)及健康狀態(tài)SOH(State of Health),并通過(guò)電池包對外通信接口與VCU、OBC進(jìn)行信息同步,同時(shí)根據VCU、OBC的指令執行充放電動(dòng)作。
連接器設計需求:
安裝及連接方式電池包對外通信連接器采用面板裝嵌方式安裝于電池包外殼,采用線(xiàn)對線(xiàn)配對方式。
防塵防水要求:電池包安裝于車(chē)輛底盤(pán),工作環(huán)境較為惡劣,連接器須達到IP67、IPX9K防護等級。
電池包對外通信接共需要16~20位信號針及4位電源針(12V或24V, 5A Max.)
解決方案一
MX150 12位, 20位面板安裝式線(xiàn)對線(xiàn)連接器
解決方案二
CMC 32位面板安裝式線(xiàn)對線(xiàn)連接器
在大巴車(chē)及部分小型乘用車(chē)的電池系統中,電池管理模塊(BMU)位于電池包外部。在此類(lèi)應用中,電池包內的電池管理從控制器(CSC)需通過(guò)電池包對外連接器接受BMU供電,并將實(shí)時(shí)采樣的電芯電壓及溫度信號通過(guò)CAN總線(xiàn)上傳至BMU。
連接器設計需求:
安裝及連接方式電池包對外通信連接器采用面板裝嵌方式安裝于電池包外殼,采用線(xiàn)對線(xiàn)配對方式。
防塵防水要求電池包安裝于車(chē)輛底盤(pán),工作環(huán)境較為惡劣,連接器須達到IP67、IPX9K防護等級。
電池包對外通信接共需要5位信號針及2~4位電源針(12V或24V, 5A Max.)
解決方案
MX150 12位,20位面板安裝式線(xiàn)對線(xiàn)連接器
電池管理主控制器(BMU)通信接口
電池管理主控制器(BMU)是電池包的核心控制單元。對內,它通過(guò)CAN總線(xiàn)或菊花鏈與從控制器通信(或與電芯采樣電路直接相連),實(shí)時(shí)監控電芯電壓及模組溫度;向斷路器輸出繼電器開(kāi)關(guān)信號,控制電池包充放電狀態(tài);監控電池包總電壓、總電流及絕緣狀態(tài)。對外,BMU與VCU、OBC進(jìn)行信息交互,并接收VCU、OBC對電池包的充放電指令。
連接器設計需求:
1、小尺寸:薄型化緊湊設計
2、輕量化:適用于細徑導線(xiàn)(0.13mm2導線(xiàn))
3、安全性:UL V0阻燃性能
4、人機工程:易于裝配,防止錯插
5、針位需求:對內通信16~24位,對外通信18~24位
解決方案一
Mini50 16位,20位,24位連接器
解決方案二
ConnTAK50 20位,22位連接器
從控對主控通信接口
電池管理從控制器應用于分布式電池管理系統中。它通過(guò)電芯采樣FPC實(shí)時(shí)采集電芯電壓及溫度,并將電壓及溫度信息轉換為數字信號后通過(guò)CAN總線(xiàn)或菊花鏈通信協(xié)議傳輸至電池管理系統主控制器。
連接器設計需求:
1、小尺寸:薄型化緊湊設計
2、輕量化:適用于細徑導線(xiàn)(0.13mm2導線(xiàn))
3、信號針位需求:3~8位
4、安全性:UL V0阻燃性能
解決方案一
Mini50 4位,8位連接器
解決方案二
ConnTAK50 2位,3位,4位,5位,6位連接器
高壓采樣輸入/輸出接口
高壓采樣模塊對高壓母線(xiàn)電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)監控,并將高壓模擬量轉換為數字信號后通過(guò)CAN總線(xiàn)傳輸至電池管理系統主控板。
連接器設計需求:
1、小尺寸:薄型化緊湊設計
2、安全性:UL V0阻燃性能
3、輕量化:適用于細徑導線(xiàn)(0.13mm2導線(xiàn))
4、信號針位需求:輸入接口:2位 (300~700VDC 高壓采樣信號)輸出接口:2位 (CAN總線(xiàn)
解決方案
Mini50 8位, 2位連接器
斷路器接口
電池包斷路器中集成多個(gè)繼電器及電流傳感器。電池管理系統主控制器通過(guò)開(kāi)關(guān)信號控制繼電器閉合狀態(tài),實(shí)現電池包充放電狀態(tài)的轉換;同時(shí)主控制器讀取電流傳感器信號,監控充放電電流。
連接器設計需求:
1、小尺寸:安裝空間緊湊
2、信號針位需求:10~12位,其中
? 繼電器控制:6~8位
? 電流傳感器:4位
3、配對方式:線(xiàn)到線(xiàn)連接器
解決方案
HDAC64 10位,12位連接器
電芯電壓/溫度檢測連接器
在電池包中,多個(gè)單體電芯通過(guò)特定的串并聯(lián)方式組成電池模組。電芯監控電路對單體電芯的電壓及溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣和監控。電池管理系統根據監控數據切換電池包的工作狀態(tài),并對電芯進(jìn)行壽命均衡控制。當電芯發(fā)生熱失控等意外時(shí),電池管理系統按既定程序切斷電路以降低損失,并及時(shí)將故障上報整車(chē)控制器,為車(chē)內人員爭取寶貴的逃生時(shí)間。在這個(gè)應用中,大位數的非密封線(xiàn)到板連接器起到信號傳輸的作用,在體積上,為了盡可能的節省空間給到電芯模組,小型化的連接器是非常有幫助的解決方案。
連接器設計需求:
1、小尺寸:連接器高度10mm以?xún)?/p>
2、防短路:連接器端子保護設計,防止意外短路
3、信號針位需求:
? 12通道監控芯片:24位
? 18通道監控芯片:32位
4、安全性:UL V0阻燃性能
解決方案一
Mini50 12位,16位, 20位, 24位, 34位, 38位連接器
解決方案二
ConnTAK50 20位, 22位連接器