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改性PBT你知多少?汽车中央配电盒居然也用这种材料!
时间:2021.03.11
责任编辑:Lucy
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汽车中央配电盒

汽车中央配电盒也就是汽车保险丝盒,不同的车子位置不同,实际上就是一个电器线路的保护装置,集中在车的一个或几个地方,在线路出故障的时候便于判断问题所在,也可以说是电路的枢纽站。

汽车上一般都会有两个保险丝盒。


一个负责汽车外部电器的安全,如ECU、玻璃水、车灯、喇叭、ABS等电路的安全保护,位于发动机舱内。


而另外一个负责车内电器的正常工作,例如点烟器、车窗升降、电动座椅和安全气囊等,一般位于方向盘的左侧位置。


中央配电盒是整车电路的心脏,设计的合理与优劣对整车的电气性能会产生很大的影响,而它的设计也是一项极为复杂的工作,需要注意的要点很多,我们将在下面的内容中逐一阐述。


汽车保险丝盒用于安装汽车保险丝的盒子 ,按安装保险丝尺寸的大小可分为:小号汽车保险丝盒;中号汽车保险丝盒;大号汽车保险丝盒。


中央配电盒的选型


中央配电盒较为常见的有4种,分别为插线式配电盒、汇流条式配电盒、PCB板式配电盒和智能配电盒,这4种配电盒均有各自的优点和缺点,也均有各自的使用领域,我们应依据车型的状况和客户的要求来选择合适的配电盒。


Part 1

插线式配电盒


该配电盒可以定义为:以配电盒为母体,将压接好导线的端子穿入配电盒内,然后安装相应的熔断丝和继电器。继电器和熔断丝之间的相互关系完全靠线束来完成,下图就是一款典型的插线式配电盒。



 · 优点 · 

结构简单、便于更改和产品改型,适用范围广(能满足大电流熔断丝和继电器及高低温环境),成本是4种配电盒中最低的,一般用于市场定位较低的车型中。

 ·缺点 · 

线束装配复杂,不便于维修和更换,性能可靠性略差,不易防错,易产生设计缺陷(如继电器端子退位等)。


Part 2

汇流条式配电盒


该配电盒是以铜合金板的形式来实现熔断丝和继电器之间的相互关系,各层铜合金板之间又分别布置了绝缘板。该类型的配电盒目前也得到了广泛的应用,下图就是一款典型的汇流条式配电盒。



 · 优点 · 

可靠性高,应用范围广,可适用于大电流回路和不同的空间尺寸要求,适用于整车高低温环境。与线束对接装配方便快捷。

 ·缺点 · 

产品开发投资较大,设计更改周期长且费用较高。


Part 3

PCB配电盒


该配电盒以PCB(双层板)的形式通过铜箔实现熔断丝和继电器之间的相互关系,PCB的一层焊接有熔断丝插座和继电器插座,另一层焊接有配电盒插接件端子(与线束对接)。图3就是一款典型的PCB配电盒。


 · 优点 · 

易于标准化批量生产,产品开发投入较低,设计更改容易且费用低,与线束装配对接方便快捷。

 ·缺点 · 

使用范围较窄,因为PCB的特性和铜箔对电流的限制,该类型配电盒不适用于高温环境(如发动机舱)和大电流回路。


Part 4

智能配电盒


智能配电盒是最近几年逐渐兴起的新生代产品,由于汽车的发展越来越快,电路也越来越复杂,这样整车线束的质量也变得越来越大,这时候智能配电盒应运而生。


智能配电盒是一个智能控制系统,它将整车BCM和部分的继电器以及熔断丝集成在了一个总的控制单元上,这样就能大大减少传统设计中BCM和配电盒之间大量的导线,这样的设计也使得整车电路的稳定性得以很大的提高。图4是一款典型的智能配电盒。


 · 优点 · 

便于集中供电管理,对整车电气性能有很大的提高,能节约大量导线,简化线束。

 ·缺点 · 

设计开发难度较大,需要BCM和配电盒的协同开发,整体成本较高(包括维修成本)。


中央配电盒的结构设计


配电盒的设计一般分为内部结构和外部结构设计。


内部结构相对于外部结构来说则复杂得多,需要有准确的设计输入,至少保证80%以上的准确性。电源分配图是内部结构设计的根本,所以必须保证在配电盒模具开发之后不能有较大范围的改动。为了方便设计,需要在内部结构设计之前依据电源分配图统计出下面的数据列表。


汽车配电盒的通用材料有:PBT工程塑料。


每种不同的原料在耐高温的程度上不同,在选用保险盒的时候,首要应该考虑的是保险丝在电流上的巨细,以及稳妥丝在尺度上的要求,假如保险丝在电流上越大的话,那么其保险丝盒在线材的配套上,就应该选用稍微大一号的线材,不会稳妥丝盒在使用的工程中,则会导致线材因为发热,而呈现火灾的现象。


PBT是最坚韧的工程热塑材料之一,它是半结晶材料,有非常好的化学稳定性、机械强度、电绝缘特性和热稳定性。这些材料在很广的环境条件下都有很好的稳定性, PBT吸湿特性很弱。非增强型PBT的张力强度为50MPa,玻璃添加剂型的PBT张力强度为170MPa。玻璃添加剂过多将导致材料变脆。


PBT的结晶很迅速,这将导致因冷却不均匀而造成弯曲变形。对于有玻璃添加剂类型的材料,流程方向的收缩率可以减小,但与流程垂直方向的收缩率基本上和普通材料没有区别。


一般材料收缩率在1.5%~2.8%之间。含30%玻璃添加剂的材料收缩0.3%~1.6%之间。熔点(225%℃)和高温变形温度都比PET材料要低。维卡软化温度大约为170℃。玻璃化转换温度(glass trasitiotemperature)在22℃到43℃之间。


由于PBT的结晶速度很高,因此它的粘性很低,塑件加工的周期时间一般也较低。


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