SAE-USCAR-37-2020 中文版（高压连接器性能补充标准）

SAE/USCAR-37:2020中文版（高压连接器性能补充标准）前言SAE/USCAR-37:2020是由美国汽车工程师协会联合北美汽车研究委员会EWCAP工作组共同编制发布的车载高压连接器专项性能补充强制标准，隶属于北美通用、福特、Stellantis三大车企全球新能源车型电气连接核心标准体系，作为SAE/USCAR-2基础连接器通用规范的高压专属配套增补文件，专门填补传统低压连接器标准未覆盖的新能源汽车高压电气连接安全、载流耐久、绝缘防护、防触电保护等特殊管控空白。本2020年度最新修订版本，全面适配北美纯电动、混动、增程式新能源整车高压架构升级迭代需求，针对车载高压动力电池系统、高压配电盒、电机控制器、车载充电机、高压空调压缩机等核心高压部件配套的大功率高压连接器，优化高压互锁联动防护机制、大电流温升耐久限值、高压电弧抑制要求、恶劣工况绝缘衰减管控及电磁屏蔽兼容性能条款，统一北美整车厂及全球高压连接器供应商的设计依据、试验验证尺度、安全判定基准及失效追责规则。本标准编制核心宗旨，在于区别常规低压汽车连接器通用测试要求，针对高压系统高电压、大电流、高热负荷、强安全风险的特殊工况，建立独立的高压连接器专项性能管控与安全验证体系，杜绝高压连接器对接失效、绝缘击穿、过热起火、电弧放电、触电隐患等重大整车安全事故。SAE/USCAR-37:2020不作为独立替代标准使用，需与SAE/USCAR-2基础连接器通用标准配套协同执行，所有高压连接器基础机械结构、常规环境试验沿用基础通用标准，高压专属电气安全、载流耐久、互锁防护、防爆阻燃、高压屏蔽等特殊要求，一律以本补充标准为唯一强制执行依据。所有为北美车企配套高压连接器的生产厂商、线束加工企业、整车装配及维保单位，必须无条件严格遵照本标准所有高压专项补充条款执行，严禁擅自降低高压安全防护等级、放宽高压性能限值、豁免高压专项验证项目。1适用范围本SAE/USCAR-37:2020高压连接器性能补充标准，完整规定了北美全系新能源道路车辆车载高压连接器及高压线束插接总成的高压专属设计补充准则、高压安全专项验证要求、大电流载流温升测试规范、高压绝缘与爬电距离管控细则、高压互锁系统联动性能要求、电弧抑制与防触电防护规定、电磁屏蔽兼容性能验证流程、高压工况环境耐久补充测试、阻燃防爆安全考核规范、高压测试后安全复核判定基准及高压产品量产安全持续管控规则。本标准适用产品范畴涵盖整车高压动力电池回路、高压配电主回路、驱动电机及控制器连接回路、车载交直流充电连接回路、高压辅助用电设备回路等所有车载额定高压直流及交流工况使用的单芯多芯高压塑料壳体连接器、金属壳体高压屏蔽连接器、带高压互锁防护插接总成及一体化高压线束连接部件。本标准为高压连接器专项性能补充规范，仅针对车载高压电气连接系统专属特殊安全与性能要求作出增补管控，不适用于车载低压信号及低压供电连接器、射频同轴连接器、常规车身电气插接件等非高压连接部件，此类常规连接器仍遵循SAE/USCAR-2基础通用标准管控执行。若整车高压零部件专属技术图纸、高压系统供货技术协议中存在严于本标准的高压专项附加要求，需以车型专属高压特殊条款优先执行；若无特殊专项约定，所有高压连接器研发设计定型、DV安全设计验证、PV量产品质验证、高压零部件入厂质检及高压质量安全仲裁，均以本SAE/USCAR-37:2020补充标准与SAE/USCAR-2基础标准结合作为唯一法定执行基准。2规范性引用文件与标准执行优先级本标准所有高压专项测试设备计量校准、试样基础制备、常规环境试验辅助操作、电气测试计量校准基准，均同步引用SAE/USCAR-2汽车电气连接器系统通用性能基础规范、SAEJ系列高压电气安全测试计量标准、北美汽车高压零部件阻燃防爆测试规范、高压电磁屏蔽兼容配套测试标准及车载电气绝缘防护专项基准标准。所有引用配套基础标准仅用于补充本标准未细化的基础操作细节与设备校准依据，不得作为放宽本标准高压安全性能限值、简化高压专项强制测试项目、豁免高压安全防护要求的借口，高压安全核心管控指标始终以本补充标准明文规定为核心底线。本标准严格遵循北美车企标准层级管控优先级规则，高压专项补充标准执行优先级高于低压通用基础连接器标准，但凡SAE/USCAR-2基础通用标准条款与本SAE/USCAR-37:2020高压补充标准条款出现管控要求冲突、性能限值不一致、试验规范差异化的情况，一律以本高压补充标准条款为最终唯一执行依据。所有用于高压专项测试的试验设备、高压计量仪器、绝缘检测装置及温升测试设备，必须经由北美车企认可的专业高压计量机构定期校准检定，校准合格且在有效期内方可投入高压测试使用，未校准、校准过期或校准不合格设备出具的所有高压测试数据一律判定无效，不得作为高压连接器安全合格判定及供货准入依据。3核心高压专属术语定义与通用测试缩略语3.1车载高压连接器总成：指专为新能源汽车高压电气回路设计，具备高压绝缘隔离、大电流载流导通、机械锁紧防松、高压互锁防护、电磁屏蔽抗干扰、密封防水防爆一体化功能的插接连接总成，由高压导电端子、高强度绝缘壳体、高压互锁信号端子、主副安全锁止结构、屏蔽防护组件及高压线束压接部位组成，是整车高压电力传输及高压设备互联互通的核心安全载体。3.2高压互锁系统：简称HVIL，是高压连接器专属安全防护联动结构与信号回路的统称，通过低压信号回路提前预判高压连接器对接锁紧状态，确保高压回路通电前连接器完全锁止到位，高压回路断电后方可解锁分离，有效规避带电插拔产生高压电弧、触电及燃烧爆炸安全风险，是高压连接器核心安全防护配置。3.3高压爬电距离与电气间隙：爬电距离指高压端子之间、高压端子与绝缘壳体表面沿绝缘材料表面的最短漏电路径距离，电气间隙指高压带电部位之间空气中的最短绝缘隔离距离，两项指标为高压连接器绝缘防击穿、防漏电、防电弧放电的核心基础安全参数。3.4大电流温升限值：指高压连接器在额定持续工作电流及峰值冲击电流长期运行工况下，端子接触部位及壳体表面允许的最高温度上升幅度，用于管控高压连接器载流发热风险，杜绝过热老化、绝缘融化、起火燃烧等安全故障。3.5高压电弧抑制性能：指高压连接器对接与分离过程中，结构设计与材料配置具备的弱化、阻隔、熄灭高压电弧的能力，防止带电操作或工况波动产生持续电弧烧蚀端子、引燃周边零部件，保障高压连接操作及运行全程安全。3.6电磁屏蔽效能：指高压连接器屏蔽结构阻隔高压大电流工作产生的电磁辐射干扰向外扩散，同时抵御外界电磁信号侵入影响整车低压电控及信号系统工作的性能，保障整车高低压电气系统互不干扰稳定运行。3.7缩略语统一规范：HVIL指代高压互锁系统，DV指代高压设计安全验证，PV指代高压量产工艺验证，Ω指代绝缘及接触电阻计量单位，所有高压测试报告、试验原始记录、高压安全合格证明及供货资质资料，均统一采用本标准规定缩略语表述，保障北美全球高压供应链表述统一无歧义。4高压测试试样专属要求与高压安全预处理规范4.1高压测试试样取样管控要求。所有用于本标准高压专项性能测试的高压连接器试样，必须与量产装车高压产品保持完全一致的高压端子材质、高压绝缘壳体原料、屏蔽结构配置、HVIL互锁回路设计、压接工艺及量产专用生产线工况，严禁使用简化高压结构、缩减屏蔽配置、改良绝缘材质的试验专用试样开展高压安全测试。试样需从高压试生产批次或量产批次随机抽样，覆盖不同生产模具、不同生产时段产出产品，确保高压测试数据真实反映批量高压产品实际安全性能。所有高压破坏性耐久、高压击穿、大电流温升疲劳测试必须单独配置专属试样，严禁同一高压试样重复叠加多项高压破坏性试验，避免前期高压测试损伤残留影响后续安全测试结果精准度。4.2试样高压初始安全预检预处理。所有高压试样正式开展任何高压专项测试前，必须完成高压专属初始安全预检工作，核查高压绝缘壳体无开裂、缺料、形变、绝缘破损缺陷，高压导电端子无镀层脱落、烧蚀变形、接触端面缺损问题，HVIL高压互锁信号端子导通正常无断路短路，主副安全锁止结构完整无断裂弹性失效，屏蔽防护配件及密封防爆组件装配齐全无破损缺失。初始安全预检不合格的高压试样直接判定无效，禁止接入高压测试设备开展任何试验，更换合格试样后方可启动后续预处理流程。同时清理试样表面粉尘油污及杂质，保持高压试样绝缘表面清洁干燥，无导电污染物附着，杜绝外物引发高压绝缘测试数据异常及高压短路安全隐患。4.3高压测试环境安全静置预处理。所有高压专项测试除特殊工况专项规定外，均需在标准常温常压、干燥无导电粉尘、无易燃易爆介质的安全试验环境内开展，高压试样需提前在标准测试环境中长期静置预处理，确保试样温度、湿度与测试环境完全平衡，消除储运温差湿差带来的高压绝缘及温升测试数据偏差。静置预处理期间，高压试样不得承受外力挤压磕碰、端子弯折损伤，不得接触导电介质、腐蚀化学品及易燃易爆物资，全程自然静置放置，保障高压试样初始状态安全稳定符合测试前置要求。4.4高压试样对接与安全锁止预处理。高压测试前高压连接器必须严格按照整车高压实际装配工艺完成精准对位对接，逐级扣合主锁止结构及二次安全锁止结构，确认HVIL高压互锁回路完全导通锁定，达到高压系统允许通电的标准锁紧状态，严禁半对接、虚接、未锁止、互锁未到位状态下开展任何高压通电测试操作。高压对接全程规范手动操作，禁止暴力强压强行对接，杜绝人为操作造成高压端子隐性损伤、绝缘壳体裂纹等隐蔽缺陷，确保所有高压测试数据真实反映高压连接器本身固有安全性能。5高压专属机械安全与锁止防护性能要求5.1高压连接器对接与分离机械力管控。本标准针对不同额定电流等级、不同壳体尺寸的高压连接器，明确划定专属安全接合力与解锁分离力限值区间，兼顾量产整车装配人机工程便捷性与高压行车防松脱核心安全要求。高压连接器对接力度需适配人工常规装配操作，无需额外强力辅助工具即可完成锁紧对接，降低高压装配操作难度与工时消耗；解锁分离力度需适中，既防止车辆行驶振动颠簸导致高压连接器意外松脱断电，又便于售后高压检修断电后安全拆解操作。测试完成后高压绝缘壳体、导电端子、锁止结构不得出现塑性形变、细微裂纹、弹性衰减损伤，受力数值必须全部落在标准合格区间，超标即判定高压机械安全性能不合格。5.2高压连接器反复插拔耐久安全测试。所有规格高压连接器必须按照本标准规定高压专属插拔循环次数开展耐久测试，模拟整车全生命周期高压设备检修拆装、部件更换等多次插拔工况，高压连接器插拔操作速率及对接锁紧流程严格遵循标准规范执行。耐久测试完成后复检高压连接器外观结构及HVIL互锁功能，主副锁止卡扣不得断裂、弹性疲劳失效、锁紧滑脱，绝缘壳体无开裂形变，高压端子对位无偏移接触无松动，插拔耐久后接触性能及互锁联动功能仍需达标，确保高压连接器长期反复插拔使用后结构安全不失效、连接性能不衰减。5.3高压主副锁止及防脱安全强化测试。针对高压连接器一级主锁止与二次安全辅助锁止结构开展专项机械强度抗压抗脱测试，模拟车辆行车颠簸、车身形变、高压线束拉扯带来的外力负荷，校核锁止结构抗断裂、抗形变、抗滑脱能力。测试过程对锁紧状态的高压连接器施加持续静态外力及瞬时冲击外力，保持标准规定受力时长后核查锁止结构状态，锁止机构不得出现永久变形、卡扣滑脱、结构破损、锁止失效问题，高压公母端不得自行分离错位，始终保持可靠锁紧对接状态，杜绝行车过程高压连接意外松脱引发断电、电弧及安全事故。5.4高压线束与端子压接机械抗拉强度测试。针对高压导电端子与高压线束压接部位开展专项抗拉拔测试，校核高压压接工艺牢固程度，防止车辆振动拉扯导致高压线束抽脱、端子脱落、高压回路断路。测试按照标准速率施加规定拉力并保持受力时长，压接部位不得出现导体抽脱、绝缘层剥离、端子移位、压接开裂松动等缺陷，保障高压连接部位长期机械牢固可靠，不会因常规外力拉扯引发高压回路断开及安全隐患。6高压核心电气安全与绝缘耐压性能要求6.1高压初始接触电阻与载流导通性能。在标准常温高压测试环境及连接器完全锁紧对接状态下，对每一组高压导电端子回路逐一测试接触电阻数值，高压回路接触电阻限值远严于低压连接器标准，实测数值必须低于本标准规定最大允许电阻阈值，同批次试样电阻波动保持在可控合格区间。高压接触电阻直接管控大电流传输发热损耗，电阻过高会导致高压回路异常温升、端子烧蚀、绝缘老化起火，初始接触电阻不合格的高压连接器直接判定电气安全不达标，严禁进入后续高压测试及装车供货环节。6.2高压绝缘电阻与超高耐压击穿防护测试。按照本标准规定高压测试电压及持续施压时长，开展高压端子之间、高压端子与绝缘壳体、高压端子与屏蔽层之间的绝缘电阻测试及高压短时耐压击穿测试，严格管控高压绝缘隔离安全性能，杜绝高压漏电、绝缘击穿、短路放电、触电事故。测试全过程高压连接器不得出现击穿放电、电弧火花、绝缘闪络、漏电导通等任何异常现象，实测绝缘电阻数值必须高于标准最低绝缘阈值，耐压测试全程无任何电气异常，保障整车高压系统长期运行绝缘安全可靠。6.3高压爬电距离与电气间隙合规管控。本标准严格规定不同高压电压等级对应的最小爬电距离与电气间隙数值，高压连接器结构设计必须严格满足对应等级尺寸要求，不得随意缩小绝缘隔离路径。所有高压试样需在初始状态及各类耐久测试后复核爬电与电气间隙尺寸，不得出现形变导致间距缩小、绝缘老化导致漏电路径缩短的情况，从结构设计层面杜绝高压沿面闪络、空气击穿放电等安全故障。6.4耐久后高压电气安全复测校核。所有机械插拔耐久、温度循环、湿热盐雾老化测试完成后，必须复测高压接触电阻、绝缘电阻及耐压性能，对比测试前后电气安全指标变化幅度，重点核查老化后高压绝缘衰减、端子应力松弛、接触性能劣化情况。复测后所有高压电气指标仍需满足本标准合格限值，电阻增幅、绝缘降幅不得超标，严禁出现老化后高压安全性能大幅下滑的情况，确保高压连接器长期恶劣工况下电气安全持续达标。7大电流温升耐久与高压电弧抑制性能规范7.1额定持续大电流温升耐久测试。按照高压连接器对应额定电流等级，施加持续恒定工作大电流开展温升耐久测试，模拟整车高压系统长期满负荷工作工况，实时监测高压端子接触部位、壳体表面及压接部位温度变化，记录温升稳定后数值。测试核心要求为温升数值不得超出本标准规定最高温升限值，测试过程无端子过热烧蚀、绝缘软化冒烟、密封件老化融化等异常情况，断电冷却后高压连接器结构及电气性能仍保持合格状态，保障高压大电流长期运行无过热安全风险。7.2峰值冲击电流短时耐受测试。模拟整车高压启动、加速、快充等短时峰值大电流冲击工况，对高压连接器施加标准规定峰值冲击电流及持续时长，测试高压连接器短时耐受过载能力。测试过程连接器不得出现瞬间过热、端子烧蚀、接触熔接、绝缘受损等故障，冲击测试后复测接触电阻及导通性能无异常，确保高压系统瞬时大电流工况下连接安全不失效。7.3高压电弧抑制与带电防护性能测试。专项测试高压连接器对接分离过程及工况波动下的电弧产生与熄灭能力，核验连接器结构设计与绝缘材料的电弧抑制效果，严禁出现持续燃烧电弧、电弧外延烧蚀周边部件情况。本标准明确规定电弧产生时长、电弧扩散范围限值，测试后高压端子无明显电弧烧蚀痕迹，绝缘壳体无电弧灼烧碳化损伤，有效规避高压电弧引发起火、爆炸及触电事故。8高压互锁HVIL专项联动安全验证要求8.1高压互锁初始导通匹配测试。高压连接器完全对接锁紧到位后，HVIL低压互锁信号回路必须立即稳定导通，未完全对接、未锁紧到位或连接器非正常分离状态下，互锁回路必须即刻断开，信号反馈精准无延迟、无虚假导通故障。初始状态逐一对每只高压试样开展互锁联动测试，确保互锁逻辑与高压通电逻辑完全匹配，杜绝互锁信号异常导致高压误通电安全隐患。8.2耐久后高压互锁功能复测验证。经过机械插拔耐久、振动冲击耐久、温度循环老化等所有测试项目后，重新复核HVIL高压互锁联动功能，互锁回路导通与断开逻辑仍需精准有效，无接触不良、信号间断、卡滞失效问题。高压互锁作为高压系统第一道安全防护屏障，耐久后功能不得衰减失效，始终保障高压回路通电与连接器锁止状态严格联动。9高压环境耐久、阻燃防爆与密封屏蔽性能要求9.1高压专用高低温循环与湿热盐雾耐久测试。模拟新能源整车机舱、底盘高压部件安装区域极端高低温、湿热凝露、盐雾腐蚀恶劣工况，对高压连接器开展温度循环交变、湿热老化及盐雾腐蚀专项测试，测试完成后高压绝缘壳体无脆裂软化、形变老化，高压端子无腐蚀氧化镀层剥落，绝缘性能、载流性能及互锁功能无衰减，耐受严苛车载环境长期侵蚀不出现高压安全失效问题。9.2车载化学介质高压耐受测试。高压连接器需耐受车载机油、防冻液、制动液、新能源专用冷却介质、清洗剂等化学介质接触侵蚀，测试后绝缘壳体无溶胀开裂、密封配件无老化硬化、高压端子无化学腐蚀，结构强度与高压电气安全性能不受介质侵蚀影响，长期车载化学品接触工况下安全稳定工作。9.3高压密封防水防尘与防爆性能测试。高压密封式连接器按照本标准高压专属防护要求开展防水防尘密封测试，模拟高压水枪冲洗、淋雨浸泡、粉尘泥沙侵入工况，测试后内部无水分粉尘渗入，绝缘无受潮短路隐患。同时核验高压连接器防爆泄压结构性能，内部高压电弧或短时过热产生压力时，结构可安全泄压不炸裂、不引燃周边部件，具备合格防爆安全能力。9.4高压电磁屏蔽兼容性能测试。针对带金属屏蔽结构的高压连接器开展电磁屏蔽效能测试，管控高压大电流工作产生的电磁辐射干扰，防止影响整车低压电控、智能驾驶及信号系统工作，屏蔽效能必须