关于电动汽车高压连接器技术规范

 

  ​1.范围： 

 本规范规定了电动汽车系列高压连接器（以下简称连接器）的技术要求、质量保证规定、试验方法。

本规范适用于GB/T 18384－2020规定的B级电压电路的电动汽车高压连接器。

2.引用文件：

下列文件中的有关条款通过引用而成为本规范的条款。凡注日期或版次的引用文件，其后的任何修改单（不包括勘误的内容）或修订版本都不适用于本规范，但提倡使用本规范的各方探讨使用其最新版本的可能性。凡不注日期或版次的引用文件，其最新版本适用于本规范。

GB/T 18384-2020 电动汽车安全要求 

GB/T 5095.2-1997 电子设备用机电元件 基本试验规程及测量方法 第二部分：一般检查、电连续性和接触电阻测试、绝缘试验和电压应力试验

GB/T 5095.3-1997电子设备用机电元件基本试验规程及测量方法第3部分：载容流量实验

GB/T 5095.5-1997 电子设备用机电元件 基本试验规程及测量方法 第5部分：机械负荷和寿命试验

GB/T 5095.6-1997 电子设备用机电元件 基本试验规程及测量方法 第6部分：气候试验和锡焊试验

GB/T 5095.8-1997 电子设备用机电元件 基本试验规程及测量方法 第8部分：连接器、接触件及引出端的机械试验

GB/T 28046.3-2011道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第3部分_机械负荷标准

GB/T 28046.4-2011道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第4部分_气候负荷标准

GB/T 28046.5-2013道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第5部分_化学负荷标准

GB/T 4208-2008 外壳防护等级(IP代码)

GB/T 2423.2-2008 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验B：高温

GB/T 2423.5-1995 电工电子产品环境试验 第二部分：试验方法 试验Ea和导则:冲击

GB/T 2423.17-2008 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ka：盐雾

GB/T 2048-2008 塑料燃烧性能的测定水平法和垂直法

QC/T 413-2002 汽车电子设备基本技术条件

QC/T 417.1-2001 车用电线束插接器

QC/T 29106-2014汽车电线束技术条件

GB/T 2828 计数抽样检验程序

SAE J2223-2-2011 Connections forOn-Board Road Vehicle Electrical Wiring Harnesses—Part 2: Tests and GeneralPerformance Requirements

SAE_J1742-2005Connections_for_High_Voltage_On-Board_Road_Vehicle_Electrical_Wiring_Harnesses

SAE USCAR-2-2013 PerformanceSpecification For Automotive Electrical Connector Systems

LV215-1-2009 Electrical/ ElectronicRequirements of HV Connectors

3.要求：

  3.1 总则

连接器应符合本规范所有要求。

  3.2 额定值

3.2.1 工作温度：连接器工作温度为-40℃～125℃。

3.2.2 额定工作电压：连接器额定工作电压应符合表1的规定。

表1  电压等级

电压等级	最大工作电压V
	直流	交流（rms）
B	60＜U≤1500	30＜U≤1000

3.2.3额定工作电流

 单个接触件的额定工作电流应符合表2的规定。

表2 额定工作电流(工作环境温度30℃)

导体截面积（mm²）	单个接触件的额定工作电流（A）
2.5	20
4	25
6	40
10	60
16	80
25	120
35	150
50	200
70	250
95	300
120	350
135	400
150	500

当多接触对同时工作时,其额定工作电流下降率应符合表3的规定。

表3 额定工作电流下降率

3.3 材料及表面处理要求 

3.3.1通则

所用材料应符合汽车行业通用要求。

3.3.2材质要求

材质要求见表4。

表4  连接器材质要求

序号	零件类别	材质	材料要求	备注
1	金属壳体及附件类	铝合金/锌合金	符合RoHS标准
2	塑胶壳体、胶芯及附件类	PA66/PBT	符合RoHS标准、符合UL94-V0阻燃等级
3	屏蔽环、屏蔽罩及接触件类	紫铜/黄铜	符合RoHS标准
4	密封件类	硅橡胶/氟橡胶	符合RoHS标准、符合UL94-V0阻燃等级
5	紧固件类	不锈钢/碳钢	符合RoHS标准

3.3.3表面处理

表5  表面处理要求

零件类别	镀层类别	标准电镀要求	盐雾要求
信号类端子	镀漂金	镍底2-3µm，漂金0.025-0.075µm	48H
信号类端子	镀镍	铜底1-3µm，镀镍2-5µm	48H
信号类端子	镀锡	镍底2-3µm，镀雾锡3-5µm	48H
5.7mm以下功率端子	镀银	铜底1.25µm，镀镍2.5µm，镀银1.25µm	48H
5.7mm及以上功率端子	镀银	镍底1.25-3.75µm，镀银3-5µm	48H
锌合金/铝合金属壳体类	化学镀镍	铜打底10-20µm，镀镍10-15µm	48H
锌合金/铝合金属壳体类	化学镀暗镍	化学镀暗镍12.5-15µm	48H
锌合金/铝合金属壳体类	化学镀暗镍	化学镀暗镍20-25µm	96H
锌合金/铝合金属壳体类	镀绿锌	化学镍3.75-7.5µm，镀绿锌7.5-12.5µm，电镀后需导电	96H
锌合金/铝合金属壳体类	镀黑锌	化学镍3.75-7.5µm，镀黑锌7.5-12.5µm，电镀后需导电	96H
不锈钢	钝化	不锈钢钝化处理	48H

3.4 设计与结构

3.4.1总则

连接器的设计与结构应能承受在使用、安装和维修时正常操作中发生的磕碰，连接器的外形尺寸和安装开孔尺寸应符合GB/T 18384.3-2015中6.8绝缘协调要求中电气间隙和爬电距离的要求。

3.4.2结构要求

a)具有高压电气互锁功能的连接器，互锁端子应满足：

——连接时，功率端子先接通，信号端子后接通；

——断开时，信号端子先脱离，功率端子后断开。

b)连接器的电缆压接、螺纹连接、焊接、连接器锁止等连接应牢固可靠。

c)若连接器带有屏蔽功能，屏蔽层应具有可接地结构。

3.4.3接触件

无论是插针接触件还是插孔接触件，应保证在插合过程中不会损坏。

3.4.4绝缘体的设计与结构

绝缘体的设计和结构要求如下：

a)绝缘体应保证在外壳内不转动，绝缘体应不能从外壳中卸下来；

b)绝缘体接触件孔位排列应符合产品设计的规定。

3.4.5尾部附件

尾部附件用于安装电缆线，它们应具有压紧导线的能力，密封型尾部附件应具有将密封电缆的封线体压紧的能力。尾部附件上不许出现损坏电缆线的任何锐利棱角或毛刺，抗电磁干扰屏蔽尾部附件应使电连接器壳体与电缆屏蔽层实现电连接。

3.4.6屏蔽弹簧爪

弹簧爪应设计成能与插合外壳起电气接触，而不防碍正确的插合。

3.4.7连接与分离

3.4.7.1总则

连接器对应的连接器插头和连接器插座采用弹性卡扣式、三曲线槽卡口式、手柄拉合式、螺纹连接式、推拉式等连接方式。配对连接器应能在不用工具的情况下完全插合和分离。连接器插合是指插针接触件完全进入到插孔接触件里且连接器插头和连接器插座已正确密封插合，完成连接时，以听到的“卡嗒”声音来表明连接器已完全插合好。

3.4.7.2 外壳定位

通过连接器插头和连接器插座对应两部分上的键和键槽完成定位。

3.4.7.3插合密封

连接器密封应设计成能消除插合好的连接器中外壳之间的气道，插合连接器的密封件在压缩量最小时应保证密封要求：IP67。

3.4.7.4润滑

卡合位置和附件螺旋槽上应涂上合适的润滑剂。

3.4.8连接器插座的安装

连接器插座安装方法应为下列规定中的一种：

a) 法兰盘安装；

b) 螺母安装。

3.5 互换性

同一型号规格的连接器插头与连接器插座应能完全插合和分离。

3.6 接触电阻

按4.6.3规定试验时，在插合状态接触件的接触电阻应不大于表6的规定。

表6  接触电阻

3.7 绝缘电阻

按4.6.4规定试验时，任何相邻端子之间，端子与外壳之间，端子与屏蔽壳之间的绝缘电阻应不小于表7的规定。

表7  绝缘电阻

常态（MΩ）	环境试验后（MΩ）
2000	200

3.8 介质耐电压

按4.6.5规定试验时，连接器任何相邻接触件之间、任一接触件与外壳之间以及任一接触件与屏蔽壳之间承受表8规定的试验电压，试验1分钟应无击穿、飞弧等现象。

表8 试验电压

连接器额定电压（V）	试验用交流电压（V）	试验用直流电压（V）
20~100	1000	1600
110~300	1600	2500
>300	1000+2（额定电压）	1600+3.2（额定电压）

3.9  温升

3.9.1常态温升

按照4.6.6的试验方法，插合好的连接器接通额定电流2小时,连接器接触对的温升应≤50℃，短时过载接触对的温升应≤55℃。

3.9.2高温带负载持续温升

按照4.6.7的试验方法，插合好的连接器接通额定电流2小时,连接器接触对的温升应≤50℃，通入峰值电流，持续1分钟，记录温度变化数据。

3.9.3 电流循环

按照4.6.8的试验方法，插合好的连接器接通额定电流45分钟，然后断开15分钟，1008个小时的电流循环。每日记录一次温升，在通电后30分钟记录，温升最大不得超过55 ℃。

3.10 防水

3.10.1防水IP67

按照4.6.9的试验方法进行防水试验后，连接器插合界面处应无渗水现象，在室温下晾置30分钟后其绝缘电阻应符合表7的规定，耐电压应该符合表8的规定。(在客户有气密封要求或者批量生产时,可用利用气密性工装，加压30KPa，保压3min，气压泄漏＜2KPa，检测过程中，喷涂肥皂水，无气泡产生的方法代替)。

3.10.2动态防水

按照4.6.10的试验方法进行防水试验后，连接器插合界面处应无渗水现象，在室温下晾置30分钟后其绝缘电阻应符合表7的规定，耐电压应该符合表8的规定。

3.10.3防水IP68

按照4.6.11的试验方法进行防水试验后，连接器插合界面处应无渗水现象，在室温下晾置30分钟后其绝缘电阻应符合表7的规定，耐电压应该符合表8的规定。

3.11 湿热循环

按照4.6.12的试验方法进行湿热循环试验，试验结束后，取出5分钟内检测绝缘电阻、耐电压、接触电阻和外观质量, 随后测试IP67密封防水性能,试验后连接器锁紧装置强度应符合表11的规定。

3.12 高温老化

按照4.6.13的试验方法进行高温老化试验，试验结束后，取出5分钟内检测绝缘电阻、耐电压、接触电阻和外观质量, 随后测试IP67密封防水性能，试验后接触件和绝缘体的保持力应符合表12的规定。

3.13 温度冲击

按4.6.14的试验方法进行极限高低温冲击试验，试验结束后，取出5分钟内检测绝缘电阻、耐电压、接触电阻和外观质量, 随后测试IP67密封防水性能，试验后连接器插拔应柔和，无卡滞现象，直接插拔力或者采用助力装置的的操作力应该小于100N,试验后接触件和绝缘体的保持力应符合表12的规定。

3.14 温度贮存

按照4.6.15的试验方法进行恒温贮存试验，试验结束后，取出5分钟内检测绝缘电阻、耐电压、接触电阻、IP67密封防水和外观质量,试验后连接器锁紧装置强度应符合表11的规定。

3.15 盐雾

按照4.6.16的试验方法进行盐雾试验，经受表5规定时间的中性盐雾试验后的外观应符合下列要求：

a）金属零件表面应无起泡、起皱，不得暴露出基体金属；

b）非金属零件表面无明显泛白、膨胀、起泡、皱裂、麻坑等。

接触件盐雾试验后接触电阻应符合表6的规定。

3.16 化学液体试验

按照4.6.17的试验方法进行耐化学试液试验，经受表9规定时间的试验后的外观应符合下列要求：

a）金属零件表面应无起泡、起皱，不得暴露出基体金属；

b）非金属零件表面无明显泛白、膨胀、起泡、皱裂、麻坑等。

表9  耐化学试液

化学试液	试验液体	液体温度(℃)	浸泡时间(分钟)
润滑油	GB/T11121 20W/40号油	85±2	60
矿物液压油	根据GB11118.1	85±2	60
刹车液	根据ZB E39004	85±2	60
电池酸	H2SO4 和H2O  1.28/CM3	23±5	1
防冻剂	JT225	118±5	60
洗窗剂	酒精：27ml；异丙醇：10ml	50±2	60
	乙二醇：3ml；水：60ml

试验后测试绝缘电阻≥200MΩ；耐电压能承受规定的试验电压1分钟无电介质断裂或击穿现象；验后连接器锁紧装置强度应符合表11的规定，高压互锁拉脱力应不小于100N；试验后接触件和绝缘体的保持力应符合表12的规定。

3.17 阻燃测试

按照4.6.18的试验方法进行试验，需满足垂直燃烧V-0级，水平燃烧HB级。

3.18接触件的插入力和分离力

连接器插孔接触件的插入力和分离力应符合表10的规定，镀银母端子测试插入力和分离力之前需要用相应的最大直径试验针进行预插拔三次，母端子的插入力和分离力需要全检出货：

a）试验插针的结构尺寸应符合表10的规定；

b）插入深度应为插孔弹片高度的三分之二；

c）用最小直径插针测量分离力，用最大直径插针测量插入力。

表10  接触件插入力和分离力

接触件直径 mm	最大插入力 N	最大直径试验针 （-0.003~0）mm	最小分离力 N	最小直径试验针 （0~+0.003）mm
φ1.0	4	1.02	0.4	0.98
φ1.59	8	1.61	1	1.57
φ2.4	8	2.413	1	2.362
φ3.0	20	3.025	3	2.975
φ3.6	20	3.632	3	3.581
φ5.7	35	5.740	7	5.690
φ6.0	35	6.025	7	5.975
φ8.0	35	8.025	15	7.975
φ9.1	40	9.093	15	9.042
φ10.0	40	10.025	15	9.975
φ12.0	45	12.025	20	11.975
φ14.0	45	14.025	20	13.975

3.19 连接器的插入力和分离力

按照4.6.19的试验方法，连接器插拔应柔和，无卡滞现象，直接插拔力或者采用助力装置的的操作力应该小于100N，在进行误插接操作时，施加300N的插接力，连接器不应损坏。

3.20 锁紧装置强度

按照4.6.20的试验方法，连接器承受表11规定的拉力15s而不松脱；高压互锁拉脱力应不小于100N。

表11  锁紧装置强度

导线截面积（mm²）	一次锁紧拉力（N）	二次锁紧拉力&极限试验（N）	环境实验后
2.0≤X＜5.0	80	110	50
5.0≤X＜8.0	125	175	75
8.0≤X＜32	200	235	115
≥32	330	450	225

3.21外壳间电连续性（仅适用于屏蔽类）

按照4.6.21的试验方法，探针对连接器表面无损伤条件下，跨接在组装好的屏蔽型连接器上测得的最大直流电阻应不大于100mΩ。

3.22 保持力

按照4.6.22的试验方法，连接器的接触件和绝缘体承受表12规定的轴向负荷，连接不应断开，保持机构不得损坏。

表12  保持力

导线截面积（mm²）	最小保持力（N）
≤0.5（20AWG)	40
0.5＜≤X≤2.5	100
2.5＜X≤6	150
＞6	500

3.23 机械寿命

按照4.6.23的试验方法，连接器进行200次连接和分离后，应不出现影响性能的损伤，在插合状态接触件的接触电阻应符合表6的规定。

3.24 线缆压接端子的抗拉强度（仅适用于压接类）

按照4.6.24的试验方法，接触件压接端抗张强度不小于表13的规定。

表13  线缆压接端子的抗拉强度

导线截面积（mm²）	对应的AWG值	最小拉力（N）
0.5	20	70
0.75	18	80
1.0	16	110
1.5	12	150
2.0	10	195
2.5	/	200
3.0	/	260
4.0	/	270
6.0	/	450
10	/	500
16	/	1500
25	/	1900
35	/	2200
50	/	2700

3.25 机械冲击

插合好的连接器按4.6.25的试验方法机械冲击试验时，应无机械损伤和零件松动，电气连续性中断应不大于1μs。

3.26 抗振动

插合好的连接器按4.6.26的试验方法进行振动试验时，应无机械损伤和零件松动，电气连续性中断应不大于1μs。

3.27触电防护

按照4.6.27的试验方法进行测试，防止手指接近危险部位。

3.28跌落

按照4.6.28的试验方法进行跌落试验，试验后外观允许有磨损、划伤、轻微破损，但不应影响正常的使用。

3.29连接器型号命名

3.29.1连接器型号命名

3.29.1.1型号组成

3.29.1.2连接器产品型号包括以下内容：产品系列号、插头/插座代码、孔位排布代码、键位代码、接线方式代码、适配线缆大小代码以及尾部附件代码等。

3.29.2接触件识别标志

应在绝缘件的前面和背面标出接触件的位置识别号，字符位置应接近接触件孔边。连接器任何面上的字符应保持清晰。

3.29.3产品标识

a) 每个连接器的外壳或连接环上应按要求打上产品型号、生产日期、生产批次，且标志应清晰牢固。

b) 高压连接器的标记应符合GB/T 18384.3－2015中第5章的要求。

c) 不同键位的连接器，连接位置处应有清晰可见的区分标识。

3.30外观质量

a) 连接器应符合全部设计尺寸和互换性要求；

b) 应无接触件松脱、模压件粗糙、材料疏松、密封胶不均匀、损伤的或不正确组装的接触件、镀层或表面处理层剥落或起层、插合零件的磨损、金属零件的划痕和毛刺等制造缺陷。

c) 连接器的外观应无裂纹、掉块、肿胀、毛刺和其他机械损伤；

d) 标志应完整、正确、清晰；

e) 塑胶零件应无肿胀、裂纹；

f) 金属零件镀层应均匀、完整。

4. 质量保证规定:

4.1 检验分类

本规范规定的检验分类如下：

a) 型式试验（见4.3）；

b) 出厂检验（见4.4）。

4.2一般试验条件

4.2.1环境试验条件

除非特殊要求，所有试验应在下列环境条件下进行：

a）温度：23 ℃±5 ℃；

b）湿度：15％～90％；

c）大气压力：86 kPa～106 kPa；

4.2.2试验仪器

所有测试仪表、设备应具有足够的精度，其精度应高于被测指标精度至少一个数量级或误差小于被测参数允许误差的三分之一。

 4.3 型式试验

4.3.1检验时机

a）新产品设计定型；

b）产品正式投产后，如结构、材料、工艺等方面有较大改变可能影响产品性能；

c）产品停产1年以上，恢复生产；

d）批量生产的每生产2年；

e）出厂检验结果与上一次型式检验的结果有较大差异。

4.3.2检验项目和检验顺序

除另有规定外，型式试验项目及顺序见表14中型式试验组别。

4.3.3合格判据

若所有样品的型式试验项目全部符合要求，则鉴定合格，否则为不合格。

4.3.4扩展产品的型式试验

对于同一系列的连接器，仅外壳号、芯数和（或）结构外形不同于那些已鉴定过（或正在鉴定）的连接器，仅需提供为了证实性能差别所必需的试验数据。

4.3.5不合格品的处理

只要有一项检验项目不符合要求，工程师应进行失效分析，并根据不合格的原因，对材料或工艺采取纠正措施，而且认为适当时，对用基本相同的材料和工艺在基本相同的条件下制造的、以及认为经受相同失效的，可以修复的全部产品采取纠正措施。在采取纠正措施之前应暂停产品的验收和交货。在采取纠正措施之后，应对该系列产品重新进行型式试验。

编辑：黄飞