汽车连接器技术深度剖析：智能化与电气化视角

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2024-12-19 15:24:06 793

近期，连接器线束大厂们纷纷扎堆官宣。泰科电子、罗森伯格、莱尼、安波福连接器制造商相继宣布荣获由盖世汽车主办的第六届金辑奖·中国汽车新供应链百强，其卓越的高性能连接解决方案获得了业界的广泛认可。

在智能底盘应用领域，泰科电子研发的GEMnet万兆级差分连接器突破传输速率与质量，连接器传输近零延迟。智能驾驶应用上，罗森伯格的低损耗高速数据接口、莱尼的汽车自动驾驶数据传输线缆等连接器线束产品助力ADAS系统信息数据的高速、安全传输。而在动力总成及充换电领域，安波福的模块化充电插座提供了更加轻便、智能、安全的充电解决方案。

本文将对此次获奖的连接器大厂新连接解决方案与连接器创新技术进行剖析，探讨汽车电气化、智能化发展进程中的连接器应用。

罗森伯格——低损耗高速数据接口

01 | 应用要求

随着汽车智能化水平的不断提高，汽车电子电气架构不断向域集中化趋势发展。在自动驾驶及智能驾驶辅助系统方面，通过先进的传感器、算法和计算平台，车辆能够实现更为精准的环境感知、决策规划和执行控制。

而应用在智能驾驶领域的低损耗高速数据接口连接器不仅负责高效传输大量的传感器数据、视频流和控制系统信息，还必须确保这些数据传输的实时性、准确性和可靠性。

在高频高速连接领域，罗森伯格研发了低损耗的高速数据接口，极大地推动了车载设备设计向小型化和模块化转型，主要应用于自动驾驶、4K高清摄像头、车载娱乐系统、导航系统、天线系统、雷达系统。

▲罗森伯格结合同轴和差分高速连接器与多PIN连接器，设计高速数据连接器模块。图/Rosenberger罗森伯格

02 | 技术剖析

罗森伯格低损耗的高速数据接口产品线包括HFM连接器、Rosenberger HSD连接器和H-MTD连接器，借助其模块化和可扩展的特性，能够在有限的空间内实现高效的车载数据传输，同时确保轻量化和成本效益的最优化。

例如罗森伯格集成HFM连接器、H-MTD连接器和电源连接器而设计的高速连接器模块，通过将原本分散的2个四腔H-MTD?防水连接器、3个四腔HFM?防水连接器以及两个电源连接器合并为单一的集成连接器，成功实现了空间占用减少40%的连接器优化设计。

其中，H-MTD?系列连接器拥有20GHz传输频率以及56Gbps的传输速率，抗电磁干扰力强，满足ADAS和自动驾驶的需求。

▲罗森伯格H-MTD连接器

▲罗森伯格H-MTD板端连接器E6S206-40MT5-Y

小型高速同轴系统HFM?系列连接器具备小型化、轻量化、可集成度高等优势，高频高速特性高达20GHz和56Gbps。

▲罗森伯格HFM连接器

▲罗森伯格HFM线端连接器AMK12B-102Z5-Y

泰科电子——GEMnet 万兆级差分连接器

01 | 应用要求

差分连接器是一种用于传输数字信号的连接器，它通过两根等长、等宽的线，一根传输正信号，另一根传输负信号，确保信息能够在车辆内部各个关键组件之间的高速流通。

而汽车智能底盘系统是一种集成了众多ECU、传感器和执行器的技术，它能够智能化地管理和控制车辆的底盘系统，先进的数据整合和算法优化能够提高汽车安全性、稳定性。

如何在实现更精简的线缆布局、减少车内布线的复杂性和重量的同时，还能满足更长距离的数据传输需求，对连接器制造厂商来说是个不小的挑战。

▲泰科GEMnet万兆差分连接器图/泰科官方

泰科开发出了一种能够采用更简化的布线和支持更远距离传输的应用程序和系统架构。其中，GEMnet万兆差分连接器与德州仪器FPD-Link IV接口芯片协作，支持高达56 Gbps的传输速度，GEMnet万兆差分连接器传输延迟几乎为零，兼容千兆以太网标准，确保了最远15米的数据传输效率和可靠性。

02 | 技术剖析

▲GEMnet万兆差分连接器

泰科GEMnet万兆差分连接器采用双绞线连接方式，每一路GEMnet连接均对应两根PIN针，并且具备一级锁和二级锁以及CPA机制，确保线缆保持力强，通过多触点设计实现了优越的电磁兼容性能。

▲GEMnet万兆差分连接器

针对激光雷达等智能驾驶应用，泰科创新研发了车载激光雷达混合式连接方案，将MATEnet千兆差分连接器升级为GEMnet万兆差分连接器，使用同腔体并蒂式连接，即GEMnet万兆差分连接与MQS低压信号及电源连接共用一个腔体，不仅节省空间和原材料，还提高了连接器的安装便捷性。

安波福——模块化充电插座

01 | 应用要求

在新能源汽车不断高压化发展趋势下，整车厂不断增大的电池容量需要更大电流的充电插座以缩短充电时间，并通过温度反馈优化效率。

充电座采用模块化设计能够减少总装的零件数量，减轻高压连接的线束，合并结构并减少支架，降低整车层面管理的复杂度。

安波福自2011年开始在电动化领域投入研发，主攻连接器、充电枪和线束系统等技术产品。

其模块化充电插座满足了大功率充电、充电线束轻量化，并通过液冷技术和车辆到电网(V2G)功能实现更安全的充电过程，简化了线束制造流程，提高线束自动化生产能力。

02 | 技术剖析

充电插座核心在于提供足够的充电功率缩短充电时间。在设计上需充分考虑灵活性、可扩展性和耐用性，比如接口设计应简洁明了，便于装配、维修及更换，降低维护成本。

▲充电插座出线方向设计来源/安波福官网

安波福模块化充电插座提供了更加智能化的设计方案。

▲来源/安波福充电插座技术白皮书

温度感应技术：精确跟踪终端温度，防止温度过高。

主动冷却技术：通过冷却液流经充电端子附近，降低温度，支持更高功率的充电。

模块化设计：通用组件和模块化设计，适应不同平台和车型的需求，实现规模经济。

大功率与轻量化：应用铝排及铝棒，减轻充电线束重量

低压信号回路设计：节省弹片并增加端子与PCBA接触点，增强接触可靠性。

冲压式端子方案：插座采用冲压式端子，降低制造及材料成本，便于线束自动化生产。

莱尼中国——汽车自动驾驶数据传输线缆

01 | 应用要求

在汽车行业ADAS的高发展态势下，市场对于汽车自动驾驶数据传输的安全性、完整性要求不断提高，汽车自动驾驶数据传输线缆需要具备高传输速率、高可靠性、强抗干扰能力、高安全性以及轻量化等性能。

▲莱尼汽车自动智能驾驶数据传输方案来源/莱尼官网

02 | 技术剖析

高速数据传输线缆需要通过设计模拟、材料选择、结构设计、工艺验证、测试工装验证等领域。

莱尼作为全球领先的汽车线束线缆制造商，有着非常成熟的同轴线缆、高传输速率线缆等产品解决方案以及高空间节省中速率100Mbps/1Gbps/10Gbps汽车以太网线缆产品解决方案。

▲LEONI Dacar?数据同轴线缆来源/莱尼官网

其中，应用于车内快速信息和通信的莱尼Daccar Ethernet电缆，支持高达100Mbps和1Gbps的信号双向传输速度。

Daccar Ethernet电缆包括对称和非对称电缆。对称电缆包括用于车辆内部数据传输的多芯、屏蔽和非屏蔽电缆。在自动驾驶天线应用上，研发了具有发泡或实心介电质的非对称同轴电缆。在电磁干扰敏感的安装区域，通过金属编织屏蔽网套和屏蔽箔来抑制干扰，提高信号传输质量。

在绝缘材料上，莱尼开发了一种结合最佳介电性能、高频传输稳定性、温度稳定性和长期时效性的特殊聚丙烯(PP)树脂，用于多芯数据电缆的绝缘介质。

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