eVTOL“飞行汽车”渐成新风口，连接器产品如何“追风”？

 

如今，越来越多的电动车驶上道路，它们正在颠覆延续百年的燃油汽车行业的游戏规则，这已经是大势所趋。不过，可能你没有注意到，有一场与汽车行业现状相似的电气化变革，正在航空业悄然发生，而引领这场变革的主角就是eVTOL（电动垂直起降）飞行器（以下简称eVTOL）。

 

 

所谓eVTOL，是指以电力作为动力来源且具备垂直起降功能的飞行器，与类似的传统飞行器（如直升飞机）相比，其在安全性、智能性、经济性和环保性等方面具有显著的优势，它既可以运载货物也能够搭载乘客，有助于高效开发城市低空空域资源，为缓解日益严重的城市地面交通拥堵问题提供一个全新的解决方案。正是基于这样的特性和应用，eVTOL飞行器也被形象地称为“飞行汽车”。

 

 

苛刻的eVTOL设计要求

 

对于eVTOL的产品形态和应用场景，大家可以天马行空地尽情畅想，不少科幻电影也为人们的想象提供了蓝本。不过想要让这些创想变为现实，在这片被视为“处女地”的空域中驰骋，你会发现有很多苛刻的设计要求。

 

 

#1

 

环保性

从名称上就可以看出，电力将是未来eVTOL的核心动力，虽然混动产品会在一定时期、特定的应用场合中存在但纯电版本的eVTOL终将成为市场的主流。这也就意味着，当下我们在电动汽车领域遇到的所用挑战，如续航能力、基础设施配套等，在eVTOL身上都会“重演”，甚至会更为严峻。

安全性

虽然eVTOL的载客量远少于民航客机，但eVTOL的运营环境大都在建筑和人口密集的城市区域，因此eVTOL会遵循更为严苛的安全标准，这就要求其在关键系统上需要考虑冗余备份设计，以免灾难性故障的发生。

 

#2

 

 

#3

 

耐用性

相较于现有的航空飞行器，eVTOL虽然飞行里程较短，但是运行频次显然要高得多，飞行器是否“抗造”以及是否具有更高的可靠性和足够长的使用寿命，是产品设计时必须重点考虑的课题。

经济性

想要成为一种可与汽车比肩、高频使用的交通工具，eVTOL在成本上的压力显然会高于传统的航空器，而再叠加其在安全性和耐用性上的刚需，这种压力更是会成倍增加。

 

#4

 

 

上面这些“约束条件”，是套在eVTOL玩家头上的“紧箍咒”，也势必会传导给上游的基础元器件厂商，将大家绑在同一个价值链上，想要借助这个风口一飞冲天，大家都需要有所创新和突破。在连接器产品领域，自然也不例外。

 

 

为eVTOL选择连接器

 

那么，应该如何为eVTOL选择或者打造合适的连接器产品呢？

首先，确保连接的高可靠性是必须遵循的一条铁律，只有这样才能够满足eVTOL在安全性上的苛刻要求。具体来讲，这包括三个方面的含义：

• 第一，连接器必须能够在恶劣的工作条件下保持连续工作，必须能够承受得住来自冲击、振动和极端温度等方面的考验。

• 第二，连接器还需要有应对复杂电磁环境，防止电磁干扰（EMI）的能力，以确保eVTOL中数据传输的质量，避免对飞行控制等关键功能造成影响。

• 第三，这些产品的可靠性还体现在：生产制造过程中确保所有产品性能的一致性，以及在使用过程中性能不会发生漂移，且能够符合全球公认的质量标准——包括当今的质量标准，以及未来针对eVTOL制订的专门标准。

其次，eVTOL必须满足小型化和轻量级的要求。这一点很好理解，作为一种飞行器，只有在每个组件上尽可能实现小型化和轻量化，才能够提供更大的空间和运力——这是航空业竞争力的一个重要指标。

再有，商用的eVTOL对成本也会非常敏感，任何有利于“降本”的特性，都是连接器选型评估时的加分项。这些“降本”特性的价值不仅体现在物料自身的成本上，也体现在由高可靠性和耐用性带来的维修成本的节省上，以及由易用性带来的装配维护成本的降低上，总之就是要为用户带来总体拥有成本的优化。

对于连接器来讲，能够同时满足上述这些条件，这种要求近乎苛刻。不过，对于“有见识”的连接器厂商来讲，这些苛刻的要求并非空穴来风，而是与其他高可靠性连接器的设计要求一脉相承的。因此，在eVTOL连接器领域，以往在高可靠性连接器方面有心得、有建树的连接器厂商，也更有能力提供有竞争优势的解决方案。

 

 

Harwin的eVTOL互连方案

 

作为高可靠性连接器领域的资深玩家，Harwin已经为eVTOL产品的开发准备好了一系列针对性的解决方案。

 

1

Gecko 1.25mm高可靠连接器

 

Harwin的Gecko（G125系列）连接器是非常适合于PCB面积受限应用的薄型双排互连解决方案，其引脚间距仅为1.25mm，每个连接器最多可提供50个触点，这一设计与Micro-D等高性能连接器相比，可节省高达45%的空间以及高达75%的重量，足见其在小型化和轻量级设计上的优势。

尽管外形被“压缩”了，但Gecko在性能和可靠性上的表现仍然出色。该连接器所有触点同时承载电流时，每个触点的载流能力为2A （单个触点的载流能力为2.8A）。其中Gecko-MT混合信号连接器子系列产品还支持10A的电源触点，可以满足eVTOL高连接密度、高功率密度的设计需求。

在可靠性方面，Gecko连接器支持1,000次插拔；特殊的四指触点设计，可在高振动和冲击下保持可靠的电气接触；铍铜触点可以有效改善温度特性，实现-65°C至+150°C宽工作温度范围。此外，连接器使用无卤素、无全氟辛烷磺酸、无SVHC、符合RoHS标准的材料制造，还具有低释气性能，可满足当下及未来在环保和高可靠性方面的诸多要求。

 

图1：Gecko 1.25mm高可靠性连接器

（图源：Harwin）

 

2

Datamate连接器

 

在实现高性能、高可靠性互连上，Harwin的Datamate连接器也是一个值得推荐的产品。该连接器的间距为2mm，所有触点同时承载电流时，每个触点载流能力为3A （单个触点的载流能力为3.3A）。其同样采用了铍铜触点和经过验证的四指触点设计，实现了-55°C至+125°C宽温度范围，以及100G抗冲击、40G抗碰撞、10G抗振动特性。

 

图2：Datamate连接器

（图源：Harwin）

 

值得一提的是，Datamate系列除了标准的信号连接器，目前还提供高可靠性的Datamate Power电源连接器、Datamate Coax同轴电缆连接器和Datamate Mix-Tek混合连接器，它们都是恶劣和复杂环境应用的理想选择，可以胜任eVTOL中多场景的互连应用。

 

图3：Datamate采用四指铍铜触点设计，提供更高的连接可靠性（图源：Harwim）

 

3

Kona 8.5mm连接器

 

作为一个电动化的航空器，eVTOL在电源连接器的选择上，肯定希望其具有更大的载流能力，同时提供更高的可靠性，并能够在极端条件下尽可能减少功耗。Harwin的Kona 8.5mm高可靠性电源连接器正好可以满足这样的要求！

 

 

图4：Kona 8.5mm高可靠性电源连接器

（图源：Harwin）

 

Kona 8.5mm连接器能够实现每触点60A的连续电流，最大额定电压为3kV，具有较强的耐用性，可支持250次的插拔；8.5mm间距可实现3,000V无闪络；可提供 2、3、4路单排配置，适用于垂直线对板连接。

为了能够实现更高的可靠性，Kona连接器采用了六指铍铜合金触点设计，镀金的触点单独罩在公头和母头连接器上，可防止物理损坏和意外触碰。

 

 

图5：六指铍铜合金触点设计，可防止物理损坏和意外触碰（图源：Harwin）

 

此外，这些连接器采用了创新的“先插后锁”机构，可确保触点在完全插配之后再接合固定件，从而防止在锁定过程中造成的损坏。同时，使用安装在母头连接器外壳上的不锈钢翼形螺钉，操作人员能够在无需工具的情况下方便地固定连接器。这些优化设计都有助于Kona连接器在剧烈振动和冲击情况下保持优良的电气连续性。

 

 

本文小结

 

纵观上述这三款Harwin的连接器产品，我们可以发现它们的一些共性：专门优化的高可靠及耐用性设计、出色的电气连接性能，以及在小型化和轻量化上的突出优势。这些特性令它们非常适合搭载在eVTOL这个新概念飞行器上，随着这个行业风口的爆发，一飞冲天！

如果你也在追逐eVTOL这个行业风口，这些可以帮你“追风”的高可靠性连接器，一定不要错过！

 

 相关技术资源

   

Gecko 1.25mm高可靠连接器，了解详情>>

 

Datamate连接器，了解详情>>

 

Kona 8.5mm高可靠电源连接器，了解详情>>

 

 

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