Inverteris elektromobilumo srityje ir reikalavimai jungtims
Energijos valdymas ir pažangusis elektros tiekimas
Akumuliatorių valdymo sistemos ir galios elektronika atlieka lemiamą vaidmenį elektromobilumo srityje, nes jos sujungia įvairius elektromobilio komponentus. Inverteriuose jungiamąją funkciją atlieka jungtys. Jos turi patikimai, saugiai, greitai ir be nuostolių valdyti bei perduoti signalus, duomenis ir didelius sroves, nepaisant sudėtingų eksploatavimo sąlygų. Tam jungtys turi atitikti tam tikrus reikalavimus, susijusius su atsparumu temperatūrai, kompaktiškumu ir lankstumu, taip pat našumu ir patvarumu.
Kontekstas: perėjimas prie elektromobilumo
Pastaraisiais metais automobilių pramonė patyrė perėjimą prie e-mobilumo.
Šis pokytis atsispindi padidėjusioje elektromobilių (EV) gamyboje ir pardavimų apimtyse, taip pat plėtojant elektromobilių įkrovimo infrastruktūrą. Vartotojų paklausa ekologiškesnėms transporto priemonėms nuolat auga. Taip pat buvo investuota daug lėšų į baterijų technologijas, siekiant pažangos elektromobilių nuvažiuojamo atstumo, galios ir kainos srityse. Vyriausybių skatinamosios priemonės, skirtos elektromobilių diegimui, automobilių gamintojų įsipareigojimai atsisakyti vidaus degimo variklių bei sugriežtinti išmetamųjų teršalų reikalavimai toliau suteikia impulsą perėjimui prie elektromobilumo.
Dėl to tradiciniai automobilių gamintojai didina elektromobilių gamybą.
Šis pokytis atsispindi padidėjusioje elektromobilių (EV) gamyboje ir pardavimų apimtyse, taip pat plėtojant elektromobilių įkrovimo infrastruktūrą. Vartotojų paklausa ekologiškesnėms transporto priemonėms nuolat auga. Taip pat buvo investuota daug lėšų į baterijų technologijas, siekiant pažangos elektromobilių nuvažiuojamo atstumo, galios ir kainos srityse. Vyriausybių skatinamosios priemonės, skirtos elektromobilių diegimui, automobilių gamintojų įsipareigojimai atsisakyti vidaus degimo variklių bei sugriežtinti išmetamųjų teršalų reikalavimai toliau suteikia impulsą perėjimui prie elektromobilumo.
Dėl to tradiciniai automobilių gamintojai didina elektromobilių gamybą.
Elektromobilio keitiklis
Elektromobiliuose keitikliai užtikrina pažangų elektros tiekimą ir energijos valdymą. Jie jungia elektromobilio akumuliatorių su elektros vartotojais transporto priemonėje, o įkrovimo metu – taip pat su viešuoju elektros tinklu. Tam reikalingi skirtingi įtampos lygiai. Elektromobiliuose
dažniausiai naudojami dviejų tipų keitikliai: DC/DC keitikliai ir AC/DC keitikliai. DC/DC keitikliai keičia nuolatinės srovės įtampą. AC/DC keitikliai (nuolatinės arba kintamosios srovės keitikliai) keičia nuolatinę srovę į kintamąją arba atvirkščiai. Taigi keitikliai paverčia elektros energiją į vartotojui reikalingą įtampos lygį ir formą, kad būtų užtikrintas optimalus našumas.
Taigi, elektromobiliuose keitikliai užtikrina efektyvų energijos perdavimą tarp akumuliatoriaus ir elektros variklio, siekiant užtikrinti kuo didesnį nuvažiuojamą atstumą. Be to, keitikliai turi atlikti įvairias apsaugines funkcijas, kad apsaugotų elektromobilį ir jo komponentus nuo perkrovos, viršįtampio ir perkaitimo. Apskritai, keitikliai prisideda prie to, kad elektromobilis veiktų saugiai, efektyviai ir patikimai bei pasiektų aukštą našumą.
dažniausiai naudojami dviejų tipų keitikliai: DC/DC keitikliai ir AC/DC keitikliai. DC/DC keitikliai keičia nuolatinės srovės įtampą. AC/DC keitikliai (nuolatinės arba kintamosios srovės keitikliai) keičia nuolatinę srovę į kintamąją arba atvirkščiai. Taigi keitikliai paverčia elektros energiją į vartotojui reikalingą įtampos lygį ir formą, kad būtų užtikrintas optimalus našumas.
Taigi, elektromobiliuose keitikliai užtikrina efektyvų energijos perdavimą tarp akumuliatoriaus ir elektros variklio, siekiant užtikrinti kuo didesnį nuvažiuojamą atstumą. Be to, keitikliai turi atlikti įvairias apsaugines funkcijas, kad apsaugotų elektromobilį ir jo komponentus nuo perkrovos, viršįtampio ir perkaitimo. Apskritai, keitikliai prisideda prie to, kad elektromobilis veiktų saugiai, efektyviai ir patikimai bei pasiektų aukštą našumą.
Reikalavimai keitikliams
Inverteriai turi atitikti daugybę reikalavimų. Tarp jų – suderinamumas, integravimo galimybės ir efektyvumas. Tai reiškia, kad inverteriai turi būti suderinami su kitomis elektrinio automobilio sistemomis, pavyzdžiui, akumuliatoriumi, elektros varikliu ir valdymo bloku. Be to, inverteriai turi būti lengvai integruojami, kad būtų supaprastintas elektrinio automobilio surinkimas ir sutaupytas laikas bei išlaidos. Be to, norint užtikrinti didelį nuvažiuojamą atstumą, būtinas aukštas efektyvumas.
Taip pat turi būti užtikrintas patikimumas, ekonomiškumas ir apsauga nuo perkrovos. Patikimas veikimas yra būtinas, kad būtų galima garantuoti stabilų veikimą, užtikrinantį saugų ir nepertraukiamą važiavimą. Inverteriai turi būti prieinami, atsižvelgiant į elektrinio automobilio ekonominius reikalavimus. Be to, keitikliai turi būti įrengti apsauga nuo perkrovos, kad būtų išvengta perkrovos ir viršįtampio bei apsaugotas elektrinis automobilis ir jo komponentai.
Kalbant apie techninius reikalavimus, pagrindinį vaidmenį atlieka atsparumas temperatūrai, kompaktiškumas, našumas ir tvirtumas. Taigi keitikliai turi:
Taip pat turi būti užtikrintas patikimumas, ekonomiškumas ir apsauga nuo perkrovos. Patikimas veikimas yra būtinas, kad būtų galima garantuoti stabilų veikimą, užtikrinantį saugų ir nepertraukiamą važiavimą. Inverteriai turi būti prieinami, atsižvelgiant į elektrinio automobilio ekonominius reikalavimus. Be to, keitikliai turi būti įrengti apsauga nuo perkrovos, kad būtų išvengta perkrovos ir viršįtampio bei apsaugotas elektrinis automobilis ir jo komponentai.
Kalbant apie techninius reikalavimus, pagrindinį vaidmenį atlieka atsparumas temperatūrai, kompaktiškumas, našumas ir tvirtumas. Taigi keitikliai turi:
- veikti plačiame temperatūrų diapazone ir būti stabilūs, kad būtų galima juos naudoti
- transporto priemonėje; būti kompaktiški ir lengvi, nes kiekvienas papildomas svoris sumažina elektromobilio nuvažiuojamą atstumą; užtikrinti aukštą
- elektros energijos ir duomenų perdavimo našumą, kad atitiktų elektros variklio ir
- kitų sistemų poreikius; būti atsparūs aplinkos veiksniams, smūgiams ir vibracijoms tiek montavimo ir surinkimo procese, tiek automatizuoto sujungimo metu bei eksploatacijos metu.
Ieškote tinkamos jungties?
Produktų sąrašas
Reikalavimai keitiklio jungtims
Inverteriai jungia įvairius automobilio komponentus, pavyzdžiui, akumuliatorių su elektros varikliu. Tam, kad duomenys ir srovės būtų perduodami realiuoju laiku ir patikimai, inverteriai turi atitikti pirmiau išvardytus reikalavimus.
Jungiamąją funkciją tarp inverterių viduje esančių spausdintinių plokščių atlieka jungtys. Jungtys turi patikimai, saugiai, greitai ir be nuostolių perduoti signalus, duomenis ir sroves nepaisant sudėtingų aplinkos sąlygų. Todėl jungtims taikomi panašūs kokybės reikalavimai.
Jungiamąją funkciją tarp inverterių viduje esančių spausdintinių plokščių atlieka jungtys. Jungtys turi patikimai, saugiai, greitai ir be nuostolių perduoti signalus, duomenis ir sroves nepaisant sudėtingų aplinkos sąlygų. Todėl jungtims taikomi panašūs kokybės reikalavimai.
Atsparumas temperatūrai
Jungčių medžiagos turi būti atsparios aukštai temperatūrai, nes to reikalauja naudojimo sąlygos automobilyje. Renkantis tinkamą jungtį, izoliacijos korpusui galima rinktis iš daugybės plastiko medžiagų. Tačiau ypač geras savybes šiuo atveju pasižymi LCP (skystųjų kristalų polimerai) medžiaga. LCP izoliacinis korpusas išsiskiria išskirtiniu matmenų ir terminiu stabilumu, dideliu standumu, net ir plonasienių detalių atveju, bei mažu linijiniu šiluminio plėtimosi koeficientu. Dėl degumo klasės UL 94 V-0 jungčių su LCP izoliacijos korpusu darbinė temperatūra yra nuo -55 °C iki +125 °C.
Kompaktiškumas ir lankstumas
Mažo žingsnio jungtys puikiai tinka naudoti keitikliuose, nes jos užima mažai vietos, reikalauja nedaug montavimo erdvės spausdintinėje plokštėje ir taip atitinka kompaktiškumo reikalavimus. Šiam tikslui naudojamos, pavyzdžiui, sistemos su 1,27 mm, 0,8 mm arba 0,5 mm žingsniu. Tačiau jungtys turi būti ne tik mažos, bet ir pritaikomos prie įvairiausių reikalavimų. Tai susiję, pavyzdžiui, su reikiamu aukščiu, kontaktų skaičiumi ar spausdintinių plokščių išdėstymu. Naudojant tokias jungtis kaip „One27“ iš „ept“, daugybė konstrukcijų leidžia sujungti spausdintines plokštes lygiagrečiai, horizontaliai ar stačiu kampu, taip pat prijungti plokščiuosius kabelius prie spausdintinės plokštės.
Tinkama kontaktų sistema:
„ept“ gaminamas „One27“ leidžia sklandžiai reguliuoti horizontalius spausdintinių plokščių atstumus nuo 8 mm iki 20 mm. Tai įmanoma dėl jungties konstrukcijos, kurioje kontaktų persidengimas yra 2,4 mm. Naudojant kabelių jungtį, priklausomai nuo taikymo, galima kompensuoti nuokrypius visomis kryptimis ir užtikrinti individualiai reikalingus spausdintinių plokščių atstumus.
Daugiau informacijos apie produktą rasite čia:
„One27“ »
„ept“ gaminamas „One27“ leidžia sklandžiai reguliuoti horizontalius spausdintinių plokščių atstumus nuo 8 mm iki 20 mm. Tai įmanoma dėl jungties konstrukcijos, kurioje kontaktų persidengimas yra 2,4 mm. Naudojant kabelių jungtį, priklausomai nuo taikymo, galima kompensuoti nuokrypius visomis kryptimis ir užtikrinti individualiai reikalingus spausdintinių plokščių atstumus.
Daugiau informacijos apie produktą rasite čia:
„One27“ »
Našumas
Geros signalo vientisumo savybės, užtikrinančios duomenų perdavimo iš siųstuvo į imtuvą kokybę, bei signalų apsauga yra pagrindinė sąlyga, leidžianti juos naudoti keitikliuose. Juk jungtimi perduodami duomenys reikalingi tam, kad keitiklis galėtų protingai ir realiuoju laiku perduoti duomenis prijungtiems vartotojams. Duomenų perdavimo kokybė priklauso nuo trijų kriterijų:
- Impedanso kreivė: vos tik perdavimo kelyje pasikeičia impedansas, signalas atspindimas, o tai pablogina duomenų perdavimo kokybę. Net menkiausias medžiagos ar geometrijos pokytis gali sukelti impedanso svyravimus. Įterpimo
- nuostoliai (dar vadinami „Insertion Loss“): šis parametras padeda įvertinti, ar imtuvas gali aiškiai atpažinti signalą per visą perdavimo kelią. Jei kaip duomenų perdavimo spartos kriterijų „Zero8“ jungtyje, pagamintoje „ept“ (SMT jungtis su 0,8 mm žingsniu ir „ScaleX“ technologija), imame tipinę įterpimo slopinimo vertę – -3 dB, tai 8 GHz dažniu gaunama ne mažesnė kaip 16 Gbit/s perdavimo sparta.
- Apie kryžminį trukdymą perduodant signalą: kryžminis trukdymas – tai nepageidaujamas vieno signalo poveikis kitam signalui, einančiam kita linija; priklausomai nuo poveikio pobūdžio, skiriami artimojo ir tolimojo kryžminio trukdymo tipai. Kryžminio trukdymo stiprumas labai priklauso nuo signalų ir masės išdėstymo.
Jungties signalo vientisumo savybes galima žymiai pagerinti naudojant EMC (elektromagnetinio suderinamumo) apsaugą. Elektromagnetinis suderinamumas reiškia techninio įrenginio gebėjimą nebūti trikdomam dėl norimų ar nenorimų elektrinių ar elektromagnetinių poveikių arba netrikdyti kitų įrenginių. Elektromagnetinius trukdžius jungtyse galima sumažinti taikant ekranavimo koncepciją. Sąveikos induktyvumas imituoja jungtį tiek kaip trikdžių šaltinį, tiek kaip trikdžių šalinimo įrenginį. Remiantis spalvų perėjimais ir sąveikos induktyvumo vertėmis, toliau pateiktame paveiksle aiškiai matomas ekranavimo koncepcijos poveikis.
Naudojant ekranuotą „Zero8“ jungtį, trukdžių šaltinius ir trukdžių šalinimo elementus spausdintinėje plokštėje galima išdėstyti arčiau vienas kito, taip pat pasiekti aukštesnes elektrinio įrenginio galios klases atliekant privalomus impulsinių ir viršįtampių bandymus.
Be signalo vientisumo savybių, svarbi pagrindinė jungties savybė yra jos srovės pralaidumas, reikalingas galios perdavimui. Remiantis srovės apkrovos kreivėmis galima nustatyti, kokia srovė tam tikroje aplinkos temperatūroje gali tekėti per kontaktą, kad nebūtų viršyta didžiausia leistina komponento ribinė temperatūra. Toliau pateikta deratingo kreivė iliustruoja, kaip jungtyje „Zero8“ priklausomai nuo polių skaičiaus ir srovę perduodančių kontaktų skaičiaus skiriasi srovės parametrai vienam kontaktui.
Kaip matyti paveikslėlyje, 12 kontaktų jungtis (mėlyna kreivė) pasiekia geresnę srovės pralaidumą, palyginti su 80 kontaktų jungtimi (žalia kreivė). Tai lemia mažesnis karštųjų taškų susidarymas jungčių su mažesniu kontaktų skaičiumi viduje: čia susidaro mažiau šilumos ir ji gali būti geriau paskirstyta. Šiluma išvedama dar geriau, kai srovė teka tik per nedidelę kontaktų dalį (raudona kreivė).
Kaip matyti paveikslėlyje, 12 kontaktų jungtis (mėlyna kreivė) pasiekia geresnę srovės pralaidumą, palyginti su 80 kontaktų jungtimi (žalia kreivė). Tai lemia mažesnis karštųjų taškų susidarymas jungčių su mažesniu kontaktų skaičiumi viduje: čia susidaro mažiau šilumos ir ji gali būti geriau paskirstyta. Šiluma išvedama dar geriau, kai srovė teka tik per nedidelę kontaktų dalį (raudona kreivė).
Tvirtumas
SMT jungčių atveju jungties patvarumas pasireiškia, pavyzdžiui, kontaktų principo tarp peiliuko ir spyruoklinės juostos konstrukcijoje su dvigubu kontaktavimu, kontaktų dangos kokybe, užtikrinančia mažą paviršiaus nusidėvėjimą, arba litavimo pėdelėmis, kurios turi būti suprojektuotos taip, kad susidarytų optimalus meniskas. Taip pat apdorojant ir tvarkant SMT jungtis gali būti svarbu, kad jos būtų kuo tvirtesnės. Įjungiant jungtį, įvedimo nuolydžiai ir plačiai suprojektuota fiksavimo zona užtikrina didelį tolerancijų kompensavimą ir padeda kuo labiau supaprastinti jungčių tvarkymą.
Inverteriuose jungtys patiria didelius smūgius ir vibraciją, nes jos paprastai montuojamos šalia variklio. Smūgiai ir vibracija kelia grėsmę pastoviam ir sutrikimų neturinčiam kontaktui tarp spausdintinės plokštės ir jungties, taip pat tarp pačių jungčių. Patikimą ir ilgalaikį kontaktą tarp jungties ir spausdintinės plokštės galima užtikrinti, pavyzdžiui, naudojant įspaudimo technologiją. Įspaudimo technologija siekiama užtikrinti kuo didesnę tvirtinimo jėgą tarp jungties ir spausdintinės plokštės. Juk laikomosios jėgos lemia mechaninį sujungimą, kuris savo ruožtu turi atlaikyti smūgius ir vibraciją. Ši jungimo technologija yra patikrintas metodas, kai įspaudimo kaištis įspaudžiamas į spausdintos plokštės skylę, o dėl mechaninio kaiščio deformavimo susidaro dujų nepraleidžiantis, nekorozuojantis, mažos varžos ir elektriškai saugiai laidus mechaninis sujungimas, kuris taip pat tinka užpildymui. „ept GmbH“ siūlo kataloginius produktus, taip pat individualius sprendimus, pagamintus naudojant šią technologiją.
Taikant šį metodą, įspaudžiamojo kaiščio įstrižainė yra didesnė už spausdintinės plokštės skylės skersmenį. Jungties kaištis įspaudimo zonoje yra lankstus, kad spausdintinė plokštė nebūtų deformuota ar pažeista dėl fizinių jėgų, veikiančių įspaudimo proceso metu. Taigi deformacija apsiriboja įspaudimo zona. Įspaudimo proceso metu tarp kontaktinio kaiščio ir metalizuotos spausdintinės plokštės skylės susidaro šaltojo suvirinimo jungtis, kuri užtikrina, kad jungtis būtų atspari didelėms mechaninėms apkrovoms, neapkraunant spausdintinės plokštės terminiu lydymo procesu. Be to, ji atitinka DIN EN 60352-5 standartą ir užtikrina patikimą kontaktą net esant labai didelėms mechaninėms ir terminėms apkrovoms, pavyzdžiui, vibracijai, lenkimui ir staigiems temperatūros pokyčiams, bei atlaiko smūgines apkrovas iki 200 g. Dėl įspaudimo technologijos „ept“ „Flexilink“ jungtis pasižymi ypatingomis kokybės savybėmis:
Taikant šį metodą, įspaudžiamojo kaiščio įstrižainė yra didesnė už spausdintinės plokštės skylės skersmenį. Jungties kaištis įspaudimo zonoje yra lankstus, kad spausdintinė plokštė nebūtų deformuota ar pažeista dėl fizinių jėgų, veikiančių įspaudimo proceso metu. Taigi deformacija apsiriboja įspaudimo zona. Įspaudimo proceso metu tarp kontaktinio kaiščio ir metalizuotos spausdintinės plokštės skylės susidaro šaltojo suvirinimo jungtis, kuri užtikrina, kad jungtis būtų atspari didelėms mechaninėms apkrovoms, neapkraunant spausdintinės plokštės terminiu lydymo procesu. Be to, ji atitinka DIN EN 60352-5 standartą ir užtikrina patikimą kontaktą net esant labai didelėms mechaninėms ir terminėms apkrovoms, pavyzdžiui, vibracijai, lenkimui ir staigiems temperatūros pokyčiams, bei atlaiko smūgines apkrovas iki 200 g. Dėl įspaudimo technologijos „ept“ „Flexilink“ jungtis pasižymi ypatingomis kokybės savybėmis:
- Mažas purkštuvo efektas (t. y. laidų takelių deformacija) Šaltų litavimo taškų ir trumpojo
- jungimo dėl litavimo tiltelių
- išvengimas Didelis tvirtumas ir patvarumas bei puikios elastingumo savybės
- Patikimas apdorojimas dėl optimalaus suderinimo su apdorojimo technologija
- Patikimas gamybos pakartojamumas dėl štampuoto formavimo
- Atitinka aukščiausius automobilių elektronikos
- lyderių reikalavimus Aukščiausias patikimumas ir atsparumas gedimams, patikrintas milijardus kartų
Norite gauti dar išsamesnių specialių žinių apie įspaudimo technologiją?
Jei norite sužinoti išsamią informaciją apie įspaudimo technologijos pagrindus, mielai atsiųsime jums mūsų nemokamą informacinį dokumentą:
Užsisakyti informacinį dokumentą »
Jei norite sužinoti išsamią informaciją apie įspaudimo technologijos pagrindus, mielai atsiųsime jums mūsų nemokamą informacinį dokumentą:
Užsisakyti informacinį dokumentą »
Turite klausimų?
Tuomet susisiekite su mumis!
Užpildykite formą
+49 8861 2501 0
sales@ept.de
Tuomet susisiekite su mumis!
Užpildykite formą
+49 8861 2501 0
sales@ept.de