“血管”与“神经”：探究汽车高低压连接器的双面世界

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。高压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。

一、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。

二、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下图所示，一般由拉杆、密封圈、壳体、TPA等结构组成。

低压连接器结构组成

高压连接器的结构组成如下图所示，一般由端子、绝缘体、塑壳、屏蔽环、密封件、盖子等组成。

高压连接器结构组成

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，如下图所示。

高压互锁端子

三、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。

四、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，如下表所示，大致可以分为S1、S2、S3这3个等级。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。

五、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。相应的，高压连接器在设计时也集成有屏蔽层，如下图所示。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。

连接器屏蔽层

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。

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