【導讀】在電動汽車的發展過程中，其安全性、續航里程以及成本一直備受消費者和市場關注，因而也成為各大車企及配套廠商持續優化的重點。電池包作為電動汽車核心部件之一，囊括了三電系統中的 “電池系統” 以及一部分 “電控系統”，在電動汽車電氣架構中占據著舉足輕重的分量，是提升安全性和續航里程的關鍵，也是降低整車成本的重點。
Molex電池包低壓專用連接器方案助力提升電動汽車安全性及續航里程，節省綜合制造成本。
在電動汽車的發展過程中，其安全性、續航里程以及成本一直備受消費者和市場關注，因而也成為各大車企及配套廠商持續優化的重點。電池包作為電動汽車核心部件之一，囊括了三電系統中的 “電池系統” 以及一部分 “電控系統”，在電動汽車電氣架構中占據著舉足輕重的分量，是提升安全性和續航里程的關鍵，也是降低整車成本的重點。
介紹
近年來，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。電池廠商及整車廠一方面通過對電池正極材料及電芯集成技術等方面的創新，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，這個行業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、易于自動化裝配等優勢，逐漸替代傳統線纜或PCB，同時對連接器提出諸如“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為高集成度的綜合設備，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化組裝工藝。
面對新的市場需求，Molex認真傾聽客戶聲音，深入了解行業痛點，針對電池包內電氣連接的應用特點，推出電池包專用連接器方案，助力客戶提升產品競爭力。
根據對電池包應用的研究及業內客戶的反饋，并結合產品的競爭優勢，Molex針對電池包內以下8處典型應用提供專用連接器解決方案：
圖1 – 典型電池包電氣架構
掃碼下載新能源電池包: 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）與整車控制器（VCU）、車載充電機（OBC）等設備 進行通信的接口。BMU實時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SOC（State of Charge）及健康狀態SOH（State of Health），并通過電池包對外通信接口與VCU、OBC進行信息同步，同時根據VCU、OBC的指令執行充放電動作。
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，采用線對線配對方式。
? 防塵防水要求:電池包安裝于車輛底盤，工作環境較為惡劣，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位面板安裝式線對線連接器
解決方案二
CMC 32位面板安裝式線對線連接器
在大巴車及部分小型乘用車的電池系統中，電池管理模塊（BMU）位于電池包外部。在此類應用中，電池包內的電池管理從控制器（CSC）需通過電池包對外連接器接受BMU供電，并將實時采樣的電芯電壓及溫度信號通過CAN總線上傳至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，采用線對線配對方式。
? 防塵防水要求
電池包安裝于車輛底盤，工作環境較為惡劣，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位面板安裝式線對線連接器
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CAN總線或菊花鏈與從控制器通信（或與電芯采樣電路直接相連），實時監控電芯電壓及模組溫度；向斷路器輸出繼電器開關信號，控制電池包充放電狀態；監控電池包總電壓、總電流及絕緣狀態。對外，BMU與VCU、OBC進行信息交互，并接收VCU、OBC對電池包的充放電指令。
連接器設計需求：
? 小尺寸：薄型化緊湊設計
? 輕量化：適用于細徑導線（0.13mm2導線）
? 安全性：UL V0阻燃性能
? 人機工程：易于裝配，防止錯插
? 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
? 連接器高度12.17mm
? 物理極性防錯，匹配灰、黑、深灰3種顏色，實現目視化防錯管理
? SMT/通孔方式可選
? 連接器二次鎖提供至少100N鎖止力
? 連接器互配力小于70N
? UL V0 阻燃材料
? 通過USCAR-2 規范驗證
? CTX50 0.5mm 小型化端子適用于0.13 mm2導線，有效減輕線束重量
解決方案二
ConnTAK50 20位, 22位連接器
? 連接器高度10.49mm
? 物理極性防錯，匹配灰、黑、藍、紫4種顏色，實現目視化防錯管理
? SMT安裝方式
? 可選連接器二次鎖（占用2針位）
? 連接器互配力小于70N
? UL V0 阻燃材料
? 通過USCAR-2、LV214 規范驗證
? TAK50 0.5mm 小型化端子適用于0.13 mm2導線，有效減輕線束重量
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。它通過電芯采樣FPC實時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CAN總線或菊花鏈通信協議傳輸至電池管理系統主控制器。
連接器設計需求：
? 小尺寸：薄型化緊湊設計
? 輕量化：適用于細徑導線（0.13mm2導線）
? 信號針位需求：3~8位
? 安全性：UL V0阻燃性能
解決方案一
Mini50 4位, 8位連接器
? 連接器高度9.94mm
? 物理極性防錯，匹配灰、黑、深灰3種顏色，實現目視化防錯管理
? SMT/通孔方式可選
? 連接器二次鎖提供至少100N鎖止力
? 連接器互配力小于70N
? UL V0 阻燃材料
? 通過USCAR-2 規范驗證
? CTX50 0.5mm 小型化端子適用于0.13 mm2導線，有效減輕線束重量
解決方案二
ConnTAK50 2位, 3位, 4位, 5位, 6位連接器
? 連接器高度6.05mm
? 2~6位連續針位靈活可選
? 物理極性防錯，匹配灰、黑、藍、紫4種顏色，實現目視化防錯管理
? SMT安裝方式
? 連接器互配力小于70N
? UL V0 阻燃材料
? 通過USCAR-2、LV214 規范驗證
? TAK50 0.5mm 小型化端子適用于0.13 mm2導線，有效減輕線束重量
高壓采樣輸入/輸出接口
高壓采樣模塊對高壓母線電壓進行實時監控，并將高壓模擬量轉換為數字信號后通過CAN總線傳輸至電池管理系統主控板。
連接器設計需求：
? 小尺寸：薄型化緊湊設計
? 安全性：UL V0阻燃性能
? 輕量化：適用于細徑導線（0.13mm2導線）
? 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)
解決方案
Mini50 8位, 2位連接器
高壓采樣輸出：Mini50 2位連接器
? 高度僅9.94mm
? 連接器二次鎖提供至少100N鎖止力
? 互配力小于70N
? UL V0阻燃材料
? 通過USCAR-2 規范驗證
? CTX50 0.5mm 小型化端子適用于0.13 mm2
導線,有效減輕線束重量
高壓采樣輸入：Mini50 8位連接器
跳針應用，左右端子間距14mm，滿足IEC 60664-1 3級污染等級條件1000V爬電距離要求
斷路器接口
電池包斷路器中集成多個繼電器及電流傳感器。電池管理系統主控制器通過開關信號控制繼電器閉合狀態，實現電池包充放電狀態的轉換；同時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：
? 小尺寸：安裝空間緊湊
? 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
? 配對方式：線到線連接器
解決方案
HDAC64 10位，12位連接器
? 線到線連接器，提供固定卡槽，便于線束固定
? 互配力小于70N
? 通過USCAR-2 規范驗范
電芯電壓/溫度監測連接器
在電池包中，多個單體電芯通過特定的串并聯方式組成電池模組。電芯監控電路對單體電芯的電壓及溫度進行實時采樣和監控。電池管理系統根據監控數據切換電池包的工作狀態，并對電芯進行壽命均衡控制。當電芯發生熱失控等意外時，電池管理系統按既定程序切斷電路以降低損失，并及時將故障上報整車控制器，為車內人員爭取寶貴的逃生時間。在這個應用中，大位數的非密封線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：
? 小尺寸：連接器高度10mm以內
? 防短路：連接器端子保護設計，防止意外短路
? 信號針位需求：
? 12通道監控芯片：24位
? 18通道監控芯片：32位
? 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
? 連接器高度12.17mm
? 物理極性防錯，匹配灰、黑、深灰3種顏色，實現目視化防錯管理
? SMT/通孔方式可選
? 連接器二次鎖提供至少100N鎖止力
? 連接器互配力小于70N
? UL V0 阻燃材料
? 通過USCAR-2 規范驗證
? 34/38位為3排設計，節省PCBA占板空間
? 34/38為可拼接設計，最多可拼接三個口，擴展位數至114位
解決方案二
ConnTAK50 20位, 22位連接器
? 連接器高度10.49mm
? 物理極性防錯，匹配灰、黑、藍、紫4種顏色，實現目視化防錯管理
? SMT安裝方式
? 可選連接器二次鎖（占用2針位）
? 連接器互配力小于70N
? UL V0 阻燃材料
? 通過USCAR-2、LV214 規范驗證
? TAK50 0.5mm 小型化端子適用于0.13 mm2導線，有效減輕線束重量
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