Stäubli Electrical Connectors entwickelt Steckverbinderlösungen für verschiedenste Elektrofahrzeuge und die zugehörige Infrastruktur. Das Spektrum der Anwendungen ist breit und reicht von der Ladetechnik für AGVs, Busse und Schiffe über die Batteriekontaktierung für Zweiräder, Lkw und Bahntechnik bis hin zu kundenspezifischen Prüfsteckern.
Qualitativ hochwertige Kontakte sorgen in allen Anwendungsbereichen für sichere Stromübertragung auch unter anspruchsvollen Umgebungsbedingungen und erhöhen die Sicherheit in und am Fahrzeug maßgeblich. Der PerforMore wurde hierbei spezifisch für die Verwendung im elektrischen Antriebsstrang von Serien-Elektrofahrzeugen entwickelt, basierend auf der Liefervorschrift LV 215 für Hochvolt-Kontaktierungen. Er wurde konzipiert, um die Anforderungen der neuesten Standards zu erfüllen, und bietet Entwicklern größtmögliche Flexibilität sowie hohe Sicherheitsmerkmale.
Sein Name ist dabei Programm: PerforMore steht für Höchstleistung und Langlebigkeit für die nächste Generation von E-Fahrzeugen. Diese benötigen sowohl hohe Ströme als auch eine zeitsparende Installation, da sie nicht nur für Kleinserien ausgelegt sind.
Viel Power im flachen Gehäuse
Der optimierte Kontaktdurchmesser des Steckverbinders sorgt für ein perfektes Verhältnis zwischen Größe und Stromübertragung. Ein 10-mm-Kontaktsystem mit Multilam-Kontakttechnik stellt eine langfristig zuverlässige Kontaktierung, niedrige Übergangswiderstände und minimalen Leistungsverlust sicher.
Durch die geringe Erwärmung ist eine kompakte Bauform auch bei hohen Umgebungstemperaturen möglich. So ist der PerforMore durch die geringe Aufbauhöhe und das 90-Grad-Winkeldesign sehr platzsparend. Dies ermöglicht eine effizientere Nutzung des im Fahrzeug vorhandenen Bauraums und bietet Fahrzeugentwicklern viel Flexibilität bei der Integration.
Mit einer Stromtragfähigkeit von 400 A bei 85 °C Umgebungstemperatur eignet sich der PerforMore für eine Vielzahl von Fahrzeugarten, die hohe Leistung und Zuverlässigkeit fordern: leistungsstarke Personenwagen, elektrische Nutzfahrzeuge wie Lkw oder Busse sowie Fahrzeuge mit Schnellladefähigkeit (HPC). Als zweipolige Version in gewinkelter Ausführung lässt er sich in verschiedenen Schnittstellen im Antriebsstrang wie zum Beispiel Hochvolt-Batterien, Wechselrichtern oder Hochspannungsverteileinheiten (HVDU) einsetzen. Durch zusätzliche Schutzwände zwischen den Stiftkontakten wird trotz kompakter Bauweise eine Nennspannung von 1.000 V erreicht.
Ausgelegt auf die Anwendung im Antriebsstrang zeichnet sich PerforMore durch hohe Vibrationsfestigkeit aus und bietet in gestecktem Zustand mit Schutzart IP68 und IP69 gemäß IEC 60529 höchsten Schutz vor eindringendem Wasser. Die hochwertige EMV-Schirmung verhindert Störaussendung und schützt das System zuverlässig vor Funktionsstörungen. Eine hohe Anzahl an Kontaktpunkten, die gleichmäßig um den Leistungskontakt verteilt sind, stellen eine 360-Grad-Schirmung sicher.
Sicherheit durch Entriegelungssystem mit HVIL
Der PerforMore lässt sich mittels eines integrierten Hebels, der einen schnellen Verriegelungsvorgang gewährleistet, einfach und schnell installieren. Der Hebel wird zum Stecken bis zum Anschlag geöffnet und danach einfach bis zum Einrasten nach unten gedrückt.
Die Demontage erfolgt dank des zweistufigen Entriegelungssystems sicher und anwenderfreundlich. Eine Hochspannungs-Verriegelungsschleife oder HV-Interlock (HVIL) überwacht die Verbindung und gibt beim Trennen ein Signal an die Steuereinheit, welche das System spannungsfrei schaltet.
Für den Trennvorgang wird im ersten Schritt der Hebel geöffnet, bis er leicht blockiert. Der HVIL ist nun bereits unterbrochen. Im zweiten Schritt wird ein Knopf an der Oberseite des Steckverbinders gedrückt, der Hebel lässt sich nun komplett öffnen und der Stecker kann abgezogen werden. Dieser Mechanismus gewährleistet einen zeitlichen Abstand zwischen Trennung von HVIL- und Leistungskontakten.
Erst bei der zweiten Stufe des Entriegelungsvorgangs werden die Leistungskontakte getrennt. So ist der Anwender vor versehentlichem Trennen unter Last und dadurch entstehenden Lichtbögen geschützt. Solche Störlichtbögen können bei hohen Spannungen schwere Personenschäden verursachen. Der Anwenderschutz ist somit höchste Priorität.
Im ungesteckten Zustand ist PerforMore IP2X-berührgeschützt, um auch hier das Berühren spannungsführender Teile zu verhindern. Eine mechanische Kodierung mit vier mechanischen Kodierungsmöglichkeiten verhindert Fehlsteckungen zuverlässig. Eine Farbkodierung ermöglicht die klare Zuordnung der zugehörigen Steckerpaare.
Einfache und effiziente Montage
Der Einbau des Steckverbinders ist denkbar unkompliziert und anwenderfreundlich. An der Steckerseite, in der Regel fest eingebaut, erfolgt der Anschluss der Stromschiene oder des Kabels über einen Schraubanschluss. So lässt sich der Winkel des Abgangs flexibel und stufenlos an den Bauraum, beispielsweise im Wechselrichter, anpassen.
An der Buchse, dem fliegenden Steckverbinder, kann gecrimpt oder geschweißt werden. Die Montage erfolgt mit vorkonfektionierten Kabeln, die einfach bis zum spür- und hörbaren Einrasten in das Gehäuse geschoben werden. Eine Fehlmontage ist nicht möglich, da sich die Kabel in nur einer vorgegebenen Richtung integrieren lassen. Nach Schließen des Dichtungsdeckels, der ebenfalls bis zum Einrasten auf das Gehäuse geschoben wird, ist die Montage abgeschlossen.
Der Prozess der Kabelkonfektion ist für Groß- und Kleinserien geeignet. Hochvolt-Mantelleitungen mit Kabelquerschnitten von 50 bis 95 mm2 ermöglichen Ströme mit niedrigem Temperaturanstieg und hohen Spitzenströmen. Bei der Anlieferung sind die Steckverbinder größtenteils vormontiert und die Kabel können vorkonfektioniert werden, dies spart Zeit und senkt die Kosten bei der Fertigung des Fahrzeugs.
Systemlösungen verbessern die Integration
Als langjähriger Partner der Automobil- und Transportindustrie versteht Stäubli die Probleme und Erwartungen der Anwender. Das Unternehmen liefert optimal zugeschnittene Lösungen und unterstützt dank eines globalen Service-Netzwerks auch jederzeit vor Ort.
Systemlösungen in Form von fertig konfektionierten Steckverbindersystemen können die Installation vereinfachen und die Kosten langfristig senken. Im Idealfall werden solche komplett geprüften, einbaufertigen Baugruppen als Plug-&-Play-Lösung angeschlossen. Sie sparen Zeit beim Einbau, stellen die korrekte Montage und die einwandfreie Funktion sicher und sorgen so für eine geringere Fehlerquote bei Inbetriebnahme und Wartung.
„Unser PerforMore ist perfekt darauf ausgerichtet, die hohen Antriebsleistungen und Ströme sowie Spannungslevel von 1.000 V und mehr für die nächste Generation von Elektrofahrzeuge zu ermöglichen und so die Entwickler vollumfänglich auf dem Weg in die Zukunft von E-Fahrzeugen zu unterstützen“, sagt Winnijar Kauz, Global Head of Business E-Mobility bei Stäubli.
Die wichtigsten Eigenschaften von PerforMore
kompakte Bauform (insbesondere in gestecktem Zustand)
hohe Stromtragfähigkeit der 10-mm-Kontakte (insbesondere in Kombination mit Schweißanschluss), bis zu 400 A
hohe Spannungsfestigkeit von bis zu 1.000 V
hohe Dichtheit (IP68 für eine Stunde bis 1 m Tiefe und IP69)
hochwertige EMV-Schirmung
hohe Vibrationsfestigkeit
mechanische und farbige Kodierung
schnelle und einfache Montage
Zukunftsweisende Kontakttechnologie
Stäubli erfüllt mit der gesamten Produktpalette die Markterwartungen an hohe Leistung, höchste Zahl an Steckzyklen und nachhaltige Zuverlässigkeit für einen sicheren und dauerhaften Betrieb. Die bewährte Multilam-Technologie eignet sich für alle Arten von Verbindungen in Industrieanwendungen. Die Anwender im Bereich der Energieübertragung und -verteilung vertrauen auf die konstante und verlustfreie Übertragungsleistung in allen Spannungsbereichen.
Die Automobilindustrie verlässt sich auf die hocheffizienten Verbindungen für Punktschweißanwendungen in Fertigungsstraßen. Maximale Zuverlässigkeit unter rauen Bedingungen, kompaktes Design und hohe Rüttelfestigkeit sind im Transportwesen für Schienenverkehr sowie in der E-Mobilität von entscheidender Bedeutung. Die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Produkte sind für die Prüf- und Messtechnik unverzichtbar. Im wachsenden Bereich der alternativen Energien setzen Produkte von Stäubli seit den 1990er-Jahren Standards. Rund die Hälfte der weltweit generierten Solarenergie wird mit Stäubli-Steckverbindern sicher, leistungsstark und langfristig verbunden.
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