新能源电动汽车的充电模式通常分为两种：交流充电和直流充电。交流充电包括慢速和快速两种形式，最大充电电流为63A，充电时间约1小时。直流充电则较为迅速，电流可达250A，短时间内可充至80%电量。随着国家新能源汽车补贴向高续航里程倾斜，大电流快速充电必将成为未来方向。

　　目前，直流充电枪频频发生充电枪过热、烧蚀和插拔次数低等问题，原因主要来自三个方面：一是接口的设计尺寸匹配，如果插头和插座的结构尺寸不匹配，会存在偏心问题，长期插拔后，内部接触件遭破坏，导致温升过高发热;二是插头和插座的绝缘材料，一般选用PBT或PA66，受到气候因素影响，插头插座尺寸出现偏差，致使插入不畅，叠加暴力操作等问题，导致内部接触件损伤;三是端子材质导电性不高及压接不良。

　　本文从充电枪的核心即内部接触件入手，分析现有接触件存在的问题，并介绍一种基于MULTILAM技术的新型接触元件：ML-CU表带触指。

　　三种常见的弹性接触件

　　市面上充电枪接口比较常见的内部接触件有线簧式、斜圈弹簧式和冠簧式。线簧式接触件的耐用性不强，簧片容易损伤，造成插拔次数不高。斜圈弹簧式插孔仅靠弹簧丝的张力固定在槽内，在车载振动的情况下，抗振动冲击性能有待进一步验证。冠簧式的压缩量小，同轴度容差较小，并要求插针和插座有比较高的配合准确度。在充电枪存在偏心的情况下，簧片也容易损伤。

　　1.弹性接触件性能比较

　　根据国标GB/T 20234.3的规定，充电枪插座的金属孔深度至少30 mm，内径为12.2 mm (+0.2,0)，对应塑料外径顶部24.7 mm (0,-0.2)，通常塑料壁厚预留2 mm，那么留给金属芯的空间只有20 mm左右，孔深至少为30 mm。在有限的空间下，对比分析市场上比较常用的线簧式插孔，通常线簧弹簧的长度在20 mm左右，且比较靠近插口位置，在充电枪插拔的时候容易伤到接触件。

　　因此，市场对于复杂工况条件下，仍能有效工作的高性能接触件需求越来越强烈。

　　2.充电枪插座结构图

　　ML-CU表带

　　ML-CU表带是冠簧式接触元件的全新升级。它创新性地采用两种基材(导电基材+弹性支撑基材)来构成接触件，即双组分技术。导电基材的选择偏向于载流量更大的材料(铜镀银)，而不需要为了弹性性能牺牲导电性。弹性支撑基材偏向于弹性变形和抗疲劳寿命更佳的材料(不锈钢)，而不需要过多考虑导电性。得益于这种设计，ML-CU表带具有优越的导电导热性，较高的插拔寿命，低且足够的接触力，使磨损率达到最小。同时，得益于MULTILAM核心专利技术，ML-CU表带具有稳定的低接触电阻。

　　3.ML-CU表带结构

　　ML-CU表带继承了冠簧式表带的全部优点，同时提高了接触件的压缩量，适当降低了对插座开槽的准确度要求，使其能够有更多的同轴容差度。ML-CU表带在长度尺寸上只有12 mm，在现有充电枪尺寸下，可以将安装位置充分后置，最大程度减少了插座和插孔由于设计公差大、互配性不佳和暴力插拔情况下对接触件的损伤。

　　4.ML-CU的安装位置

　　插入力与插拔次数

　　验证实验选用直流充电枪内部的金属芯公母头，接触对的规格为国标12 mm。测试方案按IEC 60512-9-1和GB/T 5095.5部分内容进行，环境温度25°C。

　　样品及实验室

　　实验表明，在完成3万次插拔测试后，接触电阻虽比初始电阻略有增加，但始终保持在较小的范围。而且，插拔力在经过3万次插拔测试后，仍然能够保持在比较稳定的状态。

　　接触电阻与插拔力变化

　　温升

　　实验用设备包括大电流发生器(FTS 450-15)、分流器(1000A，750mV)、毫伏表(C31/1-mV)和数据采集器(Aglient 34970A)。实验室环境温度25 ℃ (±2℃)，自然对流，无强制风冷。所使用3pcs样品为完成3万次插拔测试后的样品，将其通过1.4米长的70 mm2线缆串联构成回路进行测试。在每个金属芯的表面布置热电偶监测温度。测试标准按IEC 60512-5-1和GB/T 5095.3进行。

　　测试现场

　　5.250A样品升温曲线

　　结果表明，连接器的外表面温升在33~35K范围内，证明了ML-CU表带优异的导电散热性能。

　　结语

　　通过对目前充电枪用接触元件的对比与分析，本文介绍了一种基于MULTILAM技术的新型接触元件：ML-CU表带触指。它采用独特的双组分设计，既能够最大限度地降低接触电阻，又能保持恒定的接触力。综合来看，无论在尺寸、空间占用和插拔次数上，ML-CU表带都具有优势，在电动汽车充电枪上有较广阔的应用前景。