Анализ тенденций в области технологий изоляции автомобильных шин из ПЭТ при разработке транспортных средств на новых источниках энергии

В условиях быстрого роста индустрии транспортных средств на новой энергии (NEV) технологии управления энергопотреблением и электрических соединений в-бортовых электронных системах управления претерпевают глубокие изменения. Конденсаторы и шины, являющиеся ключевыми компонентами систем преобразования и хранения энергии, совместно создают «нейронную сеть» систем электропривода. В таких основных областях, как модули силовой электроники, бортовые зарядные устройства (OBC), преобразователи постоянного тока и системы управления батареями (BMS), совместная разработка пленочных конденсаторов постоянного тока и автомобильных шин стала ключевым направлением для улучшения устойчивости к напряжению, подавления электромагнитных помех и повышения надежности системы.

 

 

 

 

В транспортных средствах на новой энергии конденсаторы выполняют такие функции, как фильтрация, развязка, поглощение энергии и резонанс. В зависимости от емкости и номинального напряжения в автомобильных системах в настоящее время используются три основных типа конденсаторов: керамические конденсаторы (MLCC), алюминиевые электролитические конденсаторы и пленочные конденсаторы постоянного тока.

 

Керамические конденсаторы (MLCC):Они обладают превосходными-частотными характеристиками и подходят для сигнальных цепей и систем низкого-напряжения.

Алюминиевые электролитические конденсаторы:Они имеют высокую емкость, но низкое сопротивление напряжению и в основном используются в приложениях с низким-напряжением.

Пленочные конденсаторы постоянного тока:Они сочетают в себе высокое напряжение и высокую надежность, что делает их основным типом конденсаторов для-звеньев постоянного тока и цепей фильтров в транспортных средствах на новых источниках энергии.

 

Способность пленочных конденсаторов выдерживать высокие-температуры, высокие-напряжения и большие-токи делают их ключевыми компонентами бортовых плат управления (OBC), модулей постоянного/постоянного тока и приводных инверторов. Интеграция модуля конденсатора часто требует совместной-конструкции с шиной конденсатора или шиной конденсатора постоянного тока, чтобы сократить путь тока, уменьшить эквивалентную индуктивность (ESL) и повысить эффективность преобразования энергии.

 

 

1. Интеграция конденсатора-звена постоянного тока и шины

Конденсаторные модули в высоковольтных-системах новых энергетических транспортных средств часто интегрируются непосредственно с шиной, образуя структуру многослойной шины с конденсаторами. Такая конструкция сводит к минимуму индуктивную петлю в условиях высокого-напряжения и высокой-частоты, что значительно снижает потери мощности.

 

В системах шин электромобилей ключевыми решениями являются шина пленочного конденсатора автомобиля новой энергии и шина для силового конденсатора. Ламинированная медная проводниковая конструкция шины изолирована и защищена изоляционной пленкой из ПЭТ автомобильной шины, обеспечивающей высокую диэлектрическую прочность и механическую гибкость и отвечающую стандартам безопасности электромобилей при высоком -напряжении.

 

2. Оптимизация материала и покрытия шин.

Для улучшения электропроводности и коррозионной стойкости в системах электропривода широко используются луженые-медные шины для электромобилей и луженые-шины для автомобилей. Эти автомобильные компоненты шин обеспечивают низкое контактное сопротивление и высокую теплопроводность при преобразовании напряжения и распределении энергии.

 

Кроме того, технология изоляции шин обеспечивает изоляцию высокого-напряжения с помощью ПЭТ, ПИ или эпоксидных порошковых покрытий. В сочетании с конструкцией автомобильного разъема питания это обеспечивает компактность и модульность системы. Для шин электромобилей и шин аккумуляторов электромобилей контроль толщины изоляции и диэлектрической прочности является ключевым фактором при проектировании.

 

 

 

Конденсаторы MLCC (многослойные керамические конденсаторы) остаются незаменимыми в автомобильных системах низкого-напряжения и управления. В основном они используются в блоках управления (ЭБУ), ADAS, радарах и-автомобильных информационно-развлекательных системах. Мягкая конструкция клемм MLCC и конструкция с тремя-клеммами эффективно снижают механическое напряжение и электромагнитные помехи.

 

Конденсаторы CeraLink, предназначенные для высокочастотных силовых модулей SiC/GaN, играют ключевую роль в шинах-для-модулей пленочных конденсаторов шин из-за их низкого ESL и высоких характеристик частоты переключения. Они часто используются в сочетании с конструкцией шинопровода для формирования высокочастотного, быстродействующего-токового контура и повышения стабильности звена постоянного тока.

 

 

Основываясь на новой архитектуре платформы энергетического транспортного средства и компоновке силового модуля, разработка автомобильных шин в настоящее время движется в следующих направлениях:

 

Автомобильная шина заземления (GBB):Обеспечивает заземление и защиту от помех для всего автомобиля и обычно используется в системах бортового контроля аккумуляторной батареи (OBC) и системы управления аккумуляторной батареей (BMS).

Автомобильная аккумуляторная шина:Обеспечивает последовательное и параллельное соединение аккумуляторных блоков и пропускает большой ток.

Автомобильная шина (шина General Motors):Охватывает зарядку, электропривод и электронное управление, подходит для нескольких платформ транспортных средств.

Конденсаторная шина и конденсаторная шина постоянного тока:В комплекте с-модулями конденсаторов для оптимизации циркуляции энергии.

 

Эта тенденция сегментации отражает двойную потребность новых энергетических транспортных средств в высокой удельной мощности и структурной интеграции.

 

 

В электрических системах транспортных средств на новой энергии совместная разработка конденсаторов и модулей сборных шин больше не ограничивается просто проведением и накоплением энергии, а скорее совместным использованием систем высокой-частоты, высокого-напряжения и низкого-импеданса.

 

Технология изоляции автомобильных шин из ПЭТ обеспечивает безопасность при высоком-напряжении.

Шинная ламинация конденсатора обеспечивает путь тока низкого-ESL.

Жестяные-листовые шины для автомобильной промышленности обеспечивают устойчивость к коррозии и длительный срок службы.

Архитектура электромобиля с шинами поддерживает быстрое преобразование энергии в интеллектуальных системах электропривода.

 

В будущем автомобильная система BusBar будет работать с конденсаторной шиной для создания интегрированной энергосети, поддерживающей платформы с более высоким напряжением (800 В+) и модули электропривода с более высокой -мощностью-плотностью.

 

 

На фоне непрерывной волны инноваций в транспортных средствах на новой энергии технологическая эволюция конденсаторов и шин стимулирует модернизацию архитектуры электронного управления транспортными средствами. От первых независимых проводов до сегодняшних интегрированных медных шин с луженым-покрытием для электромобилей и от традиционных конденсаторов постоянного тока-Link до конструкции шины с пленочными конденсаторами для транспортных средств New Energy, пути передачи энергии сокращаются, повышается эффективность и повышается надежность.

 

ИнтеграцияАвтомобильная шинаа DC Capacitor BusBar представляет собой новое направление для интеллектуальных электрических систем электромобилей: легче, безопаснее и эффективнее.

 

На фоне тенденции к «более высокому напряжению, большей интеграции и меньшему весу» скоординированная оптимизация шин и конденсаторов будет продолжать обеспечивать более стабильную и эффективную поддержку питания для транспортных средств на новой энергии.