42 ELEKTRO 6/2013 téma El. stroje, pohony a výkonová elektronika; Měniče frekvence; Elektromobilita Nová technologie vyžaduje nové komponenty Dosavadní řešení kontaktů na tomto mla-dém a náročném trhu brzy narazí na své limi-ty. Rostoucí potřeba nových koncepcí se od-ráží v narůstajícím počtu žádostí zákazníků o příslušná spojovací řešení.Současná diskuse týkající se nabíjecích zasunovacích konektorů a jejich standardiza-ce svědčí o významu tohoto problému, a to nejen v odborných kruzích, ale také mezi ši-rokou veřejností. Avšak to se týká nejen roz-hraní mezi vozidlem a nabíjecí stanicí, což je pouze malá část širokého oboru spojovací technologie pro elektrické automobily. Ten-to široký obor zahrnuje např. spojení v celé elektrické trakční soustavě vozidla i připoje-ní baterie pro nabíjecí účely. Zahrnuje také kontakty pro připojení elektrických a elek-tronických komponent k testovacím stani-cím během výrobního procesu. Tato široká nabídka použití jasně dokládá potřebu kom-plexního know-how.Odolnost proti náročnému prostředí Mnoho požadavků, které musí zasunova-cí konektory pro elektrická a hybridní vozi-dla splňovat, je specifikováno téměř každým uživatelem a již platí i pro elektrické systémy konvenčních vozidel: schopnost odolávat ná-ročnému prostředí, odolnost proti vibracím, nárazům a otřesům, tepelná odolnost a odol-nost proti palivům. Další požadavky, obzvláš-tě ty, které se týkají nepřetržitého nebo krát-kodobého proudu či sdružených cyklů, jsou velmi specifické podle použití.Vysokonapěťové zasunovací konektory se používají ve všech částech elektrické trakč-ní hnací soustavy. To zahrnuje nejen připoje-ní motoru, ale také mnoha dalších funkčních jednotek. Zasunovací konektory urychlují in-stalaci i demontáž invertorů, baterií, nabíje-cích zařízení a vysokonapěťových rozváděčů, výsledkem čehož je velká efektivita výroby a servisu. Používají se k připojování pomoc-ných systémů, jako jsou např. klimatizace, chlazení baterií a elektrické brzdné systémy.Aby byly zasunovací konektory chráně-ny před vysokým napětím, které vedou, musí mít dielektrickou pevnost odpovídající způ-sobu jejich použití a definovaný izolační od-por. Vadná nebo nedostatečná izolace může vést k vytvoření elektrického oblouku s ná-sledným poškozením materiálu a zraněním osob. Naproti tomu velké proudy vyžadují, aby elektrické kontakty měly trvale malý pře-chodový odpor. Jestliže odpor kontaktů bude příliš velký, povede to k velkým energetickým ztrátám v podo-bě tepla. Z důvodů bezpečnosti a účinnosti je třeba nadměrnému růstu teploty zabránit. Velká spí-nací zatížení pro ovládání elek-trického motoru mají také za ná-sledek elektromagnetické rušení.Bezpečnostní specifikace Automobilový průmysl si je těchto skutečností vědom a určuje požadavky pro vysokonapě-ťové připojovací systémy ve své specifikaci pro dodávky LV215-1 Požadavky na vyso-konapěťové konektory. Navíc ke kapacitě pro přenos proudu, dielektrické pevnosti, stínění, odporu kontaktů a třídě ochrany IP69K ten-to dokument stanovuje mnoho dalších cha-rakteristik souvisejících s bezpečností. Ty se týkají např. ochrany proti dotyku v případě chybného zasunutí, barevného značení a me-chanického provedení za účelem zabráně-ní záměně polarity a porušení izolace. Jako ochrana před zásahem elektrickým proudem způsobeným náhodným odpojením nebo od-pojením pod zatížením je vyžadováno blo-kovací zařízení na plášti a vysokonapěťový blokovací okruh (HVIL – High Voltage In-terlock Loop).Společnost Multi-Contact v souladu s tě-mito specifikacemi a se základem svých zku-šeností v širokém rozsahu využití realizova-la koncepci e-Mobility (obr. 1). Zvláštní dů-ležitost je zde připisována účinnému stínění, které zajišťuje dostatečné odstínění i vyso-kých frekvencí. HVIL je vybaven dvěma sa-mostatnými kolíky pro vedení signálů, které budou jako první odpojeny při rozpojení ko-nektoru (poslední připojené/první odpojené). Velká proudová zatížitelnost kontaktů průmě-ru 12 mm s minimální ztrátou energie je za-jišťována použitím MC Multilams.Cílem těchto koncepcí je spojit dosavad-ní know-how týkající se průmyslové silno-proudé a vysokonapěťové techniky s novými požadavky specifickými pro jednotlivé sys-témy a vyvinout na tomto základě optimální řešení. Mnoho výrobců vozidel má stále ješ-tě relativně málo zkušeností s prací s velmi vysokými napětími a proudy, ale při těchto vysokých úrovních napájení je správná kon-strukce v souladu s technickými a elektrický-mi požadavky nezbytná. Proto je doporučo-vána těsná spolupráce s odborníky.Nesmí se zapomínat na náklady Modularita poskytuje velké výhody: v kon-cepci zasunovacích konektorů e-Mobility je podle použití možné spojovat až tři nebo, v případě potřeby, i více pólů. To mimořád-ně přispívá ke standardizaci a racionalizaci komponent se všemi výhodami, jako je jed-notná montáž, jednodušší skladování a sprá-va zásob. Modulární zasunovací konektory navíc mnoha projektům, které jsou stále ješ-tě ve stadiu testů nebo prototypu, poskytují prostředek k dosažení vhodného řešení z nor-malizovaných komponent.Spojovací technika pro elektrické automobily: požadavky, koncepce, řešení Winnijar Kauz, Multi-Contact AG Obr. 1. Koncepce zasunovacího konektoru jako kompletní ře-šení pro elektrickou trakční soustavu (foto: Multi-Contact AG)Obr. 2. Bateriový zasunovací konektor BSTV zabudovaný v plášti s napájecími i řídicími kontakty a výměnným krytem (foto: Multi-Contact AG)