striedač v elektromobilite požiadavky na konektory
Správa napájania a inteligentné napájanie
Systémy riadenia batérií a výkonová elektronika zohrávajú v elektromobilite kľúčovú úlohu, pretože spájajú rôzne komponenty v elektromobile. Spojovaciu funkciu v rámci striedač plnia konektory. Od nich sa vyžaduje, aby napriek náročným prevádzkovým podmienkam spoľahlivo, bezpečne, rýchlo a bez strát riadili a prenášali signály, dáta a vysoké prúdy. Na tento účel musia konektor spĺňať určité požiadavky, pokiaľ ide o teplotnú odolnosť, kompaktnosť a flexibilitu, ako aj výkonnosť a odolnosť.
Kontext: Prechod na elektromobilitu
Automobilový priemysel zaznamenal v posledných rokoch posun smerom k elektromobilite.
Tento posun sa prejavuje zvýšenou výrobou elektrických vozidiel (EV), rastúcimi predajnými číslami, ako aj rozširovaním siete nabíjacích staníc pre elektrické vozidlá. Dopyt spotrebiteľov po udržateľnejších dopravných možnostiach neustále rastie. Rovnako boli realizované vysoké investície do technológie batérií s cieľom dosiahnuť pokrok v oblasti dojazdu, výkonu a nákladov elektrických vozidiel. Vládne stimuly na zavádzanie elektrických vozidiel, záväzky automobilových výrobcov zrušiť spaľovacie motory, ako aj prísnejšie emisné predpisy naďalej dodávajú dynamiku prechodu na elektromobilitu.
V dôsledku toho tradiční výrobcovia automobilov zvyšujú výrobu elektrických vozidiel.
Tento posun sa prejavuje zvýšenou výrobou elektrických vozidiel (EV), rastúcimi predajnými číslami, ako aj rozširovaním siete nabíjacích staníc pre elektrické vozidlá. Dopyt spotrebiteľov po udržateľnejších dopravných možnostiach neustále rastie. Rovnako boli realizované vysoké investície do technológie batérií s cieľom dosiahnuť pokrok v oblasti dojazdu, výkonu a nákladov elektrických vozidiel. Vládne stimuly na zavádzanie elektrických vozidiel, záväzky automobilových výrobcov zrušiť spaľovacie motory, ako aj prísnejšie emisné predpisy naďalej dodávajú dynamiku prechodu na elektromobilitu.
V dôsledku toho tradiční výrobcovia automobilov zvyšujú výrobu elektrických vozidiel.
striedač v elektromobiloch
striedač sú v elektrických vozidlách zodpovedné za inteligentné napájanie a riadenie energie. Spájajú batériu elektrického vozidla s elektrickými spotrebičmi vo vozidle a počas nabíjania aj s verejnou elektrickou sieťou. Pri tom sú potrebné rôzne úrovne napätia.
V elektrických autách sa používajú hlavne dva druhy striedač: DC/DC-striedač a AC/DC-striedač. DC/DC-striedač menia napätie jednosmerného prúdu. striedač AC/DC (striedač jednosmerného alebo striedavého prúdu) menia jednosmerný prúd na striedavý alebo naopak. striedač teda premieňajú elektrickú energiu na úroveň a formu napätia potrebnú pre daný spotrebič, aby zabezpečili optimálny výkon.
V elektromobile tak striedač zabezpečujú efektívny prenos medzi batériou a elektromotorom, čím zaručujú čo najväčší dojazd. Invertery musia navyše plniť rôzne ochranné funkcie, aby chránili elektromobil a jeho komponenty pred preťažením, prepätím a prehriatím. Celkovo prispievajú striedač k tomu, aby elektromobil fungoval bezpečne, efektívne a spoľahlivo a dosahoval vysoký výkon.
V elektrických autách sa používajú hlavne dva druhy striedač: DC/DC-striedač a AC/DC-striedač. DC/DC-striedač menia napätie jednosmerného prúdu. striedač AC/DC (striedač jednosmerného alebo striedavého prúdu) menia jednosmerný prúd na striedavý alebo naopak. striedač teda premieňajú elektrickú energiu na úroveň a formu napätia potrebnú pre daný spotrebič, aby zabezpečili optimálny výkon.
V elektromobile tak striedač zabezpečujú efektívny prenos medzi batériou a elektromotorom, čím zaručujú čo najväčší dojazd. Invertery musia navyše plniť rôzne ochranné funkcie, aby chránili elektromobil a jeho komponenty pred preťažením, prepätím a prehriatím. Celkovo prispievajú striedač k tomu, aby elektromobil fungoval bezpečne, efektívne a spoľahlivo a dosahoval vysoký výkon.
Požiadavky na striedač
striedač musia spĺňať mnohé požiadavky. Patrí medzi ne okrem iného kompatibilita, integrovateľnosť a účinnosť. To znamená, že striedač musia byť kompatibilné s ostatnými systémami v elektromobile, ako sú batéria, elektromotor a riadiaca jednotka. Okrem toho musia byť striedač ľahko integrovateľné, aby sa zjednodušila montáž elektromobilu a ušetril sa čas aj náklady. Vysoká účinnosť je navyše nevyhnutná na dosiahnutie veľkého dojazdu.
Nesmú chýbať ani spoľahlivosť, nákladová efektívnosť a ochrana proti preťaženiu. Spoľahlivá prevádzka je nevyhnutná na zaručenie stabilnej funkcie pre bezpečnú a neprerušovanú jazdu. striedač musia byť cenovo dostupné vzhľadom na ekonomické požiadavky elektromobilu. striedač musia byť tiež vybavené ochranou proti preťaženiu, aby sa zabránilo preťaženiu a prepätiu a aby boli chránené elektrické vozidlo a jeho komponenty.
Pokiaľ ide o technické požiadavky, kľúčovú úlohu zohrávajú teplotná odolnosť, kompaktnosť, výkon a odolnosť. striedač teda musia:
Nesmú chýbať ani spoľahlivosť, nákladová efektívnosť a ochrana proti preťaženiu. Spoľahlivá prevádzka je nevyhnutná na zaručenie stabilnej funkcie pre bezpečnú a neprerušovanú jazdu. striedač musia byť cenovo dostupné vzhľadom na ekonomické požiadavky elektromobilu. striedač musia byť tiež vybavené ochranou proti preťaženiu, aby sa zabránilo preťaženiu a prepätiu a aby boli chránené elektrické vozidlo a jeho komponenty.
Pokiaľ ide o technické požiadavky, kľúčovú úlohu zohrávajú teplotná odolnosť, kompaktnosť, výkon a odolnosť. striedač teda musia:
- musia fungovať v širokom teplotnom rozsahu a byť stabilné, aby mohli byť použité vo
- vozidle; musia byť kompaktné a ľahké, pretože každá dodatočná hmotnosť znižuje dojazd elektromobilu;
- musia vykazovať vysoký výkon pri prenose elektrickej energie a dát, aby spĺňali požiadavky elektromotora a ďalších systémov; musia byť
- odolné voči vplyvom prostredia, nárazom a vibráciám, a to nielen počas inštalácie a montáže, ale aj pri automatizovanom spájaní a prevádzke.
Hľadáte vhodný konektor?
Zoznam produktov
Požiadavky na konektory v striedač
striedač spájajú rôzne komponenty vo vozidle, ako napríklad akumulátor s elektromotorom. Pri tom musia striedač spĺňať vyššie uvedené požiadavky, aby spoľahlivo prenášali dáta a prúdy v reálnom čase.
Funkciu prepojenia medzi doskami s plošnými spojmi v rámci striedač plnia konektory. konektor majú prenášať signály, dáta a prúdy spoľahlivo, bezpečne, rýchlo a bez strát napriek náročným podmienkam prostredia. Na konektory sa preto vzťahujú porovnateľné požiadavky na kvalitu.
Funkciu prepojenia medzi doskami s plošnými spojmi v rámci striedač plnia konektory. konektor majú prenášať signály, dáta a prúdy spoľahlivo, bezpečne, rýchlo a bez strát napriek náročným podmienkam prostredia. Na konektory sa preto vzťahujú porovnateľné požiadavky na kvalitu.
Teplotná odolnosť
Materiály konektorov (konektor) by mali odolávať vysokým teplotám, keďže to vyžadujú prevádzkové podmienky v automobile. Pri výbere správneho konektora je k dispozícii široká škála plastových materiálov pre izolačné teleso. Veľmi dobré vlastnosti však vykazuje materiál LCP (Liquid Crystal Polymers). LCP-izolačné teleso z LCP sa vyznačuje mimoriadnou rozmerovou a tepelnou stabilitou, vysokou tuhosťou aj pri tenkostenných komponentoch a nízkym koeficientom lineárnej tepelnej rozťažnosti. Vďaka trieda horľavosti UL 94 V-0 sú prevádzkové teploty konektorov s izolačnými telesami z LCP v rozmedzí od -55 °C do +125 °C.
Kompaktnosť a flexibilita
Konektory (konektor) s malým rozstupom (rozteč) sa veľmi dobre hodia na použitie v striedač, pretože šetria miesto, vyžadujú len málo montážneho priestoru na doske s plošnými spojmi a tým spĺňajú požiadavky na kompaktnosť. Na tento účel sa používajú napríklad systémy s rozstupom 1,27 mm, 0,8 mm alebo 0,5 mm. Konektory by však nemali byť len malé, ale mali by sa tiež prispôsobovať najrozmanitejším požiadavkám. To sa týka napríklad požadovaných konštrukčných výšok, počtu pólov alebo usporiadania dosiek s plošnými spojmi. V prípade konektorov, ako je One27 od spoločnosti ept, umožňuje široká škála typov prispôsobenie dosiek s plošnými spojmi v paralelnom, horizontálnom alebo pravouhlom usporiadaní, ako aj pripojenie plochých káblov k doske s plošnými spojmi.
Vhodný kontaktný systém:
One27 od spoločnosti ept umožňuje plynulé nastavenie horizontálnych vzdialenosťi medzi doskami od 8 mm do 20 mm. Umožňuje to konštrukcia zásuvnej časti s prekrytie kontaktov 2,4 mm. Vďaka použitiu káblového prepojenia je možné v závislosti od aplikácie kompenzovať tolerancie vo všetkých smeroch a dosiahnuť individuálne požadované vzdialenosťi medzi doskami.
Ďalšie informácie o produkte nájdete tu:
One27 »
One27 od spoločnosti ept umožňuje plynulé nastavenie horizontálnych vzdialenosťi medzi doskami od 8 mm do 20 mm. Umožňuje to konštrukcia zásuvnej časti s prekrytie kontaktov 2,4 mm. Vďaka použitiu káblového prepojenia je možné v závislosti od aplikácie kompenzovať tolerancie vo všetkých smeroch a dosiahnuť individuálne požadované vzdialenosťi medzi doskami.
Ďalšie informácie o produkte nájdete tu:
One27 »
výkonnosť
Dobré vlastnosti integrity signálu, ktoré sú zárukou kvality prenosu dát z vysielača do prijímača, ako aj ochrana signálov sú základnou podmienkou pre použitie v striedačoch. Dáta prenášané konektorom (konektor) totiž slúžia na to, aby striedač mohol inteligentne a v reálnom čase prenášať dáta do pripojených spotrebičov. Kvalita prenosu dát závisí od troch kritérií:
- impedančný profil: Akonáhle sa v prenosovej trase zmení impedancia, signál sa odrazí, čo zhoršuje kvalitu prenosu dát. Už samotná zmena materiálu alebo geometrie môže spôsobiť kolísanie impedancie.
- vložný útlm konektor SMT konektor – v 0,8 mm s technológiou ScaleX) použijeme typickú hodnotu -3 dB, pri 8 GHz vyplýva minimálne 16 Gbit/s. rozteč vložný útlm prenosová rýchlosť
- presluch om pri prenose signálu: presluch je nežiaduce ovplyvňovanie signálu signálom na inom vedení, pričom v závislosti od druhu ovplyvňovania sa rozlišuje medzi blízkym a presluch na vzdialenom konci om. Sila presluchu závisí vo veľkej miere od rozloženia signálu a uzemnenia.
Vlastnosti konektora z hľadiska integrity signálu je možné výrazne zlepšiť pomocou ochrany proti EMC-Schutz (elektromagnetická kompatibilita). Elektromagnetická kompatibilita znamená schopnosť technického zariadenia nebyť rušené zámernými ani nezámernými elektrickými alebo elektromagnetickými vplyvmi, ani nerušiť iné zariadenia. Elektromagnetické rušenie je možné v prípade konektorov znížiť pomocou koncepcie tienenia. Spojovacia indukčnosť (vzájomná indukčnosť) simuluje konektor (konektor) ako zdroj rušenia aj ako pohlcovač rušenia. Na základe farebných prechodov a hodnôt spojovacej indukčnosti je možné na nasledujúcom obrázku jasne rozpoznať účinok koncepcie tienenia.
Vďaka použitiu tieneného konektora Zero8 je možné umiestniť zdroje rušenia a odvodové body na doske s plošnými spojmi bližšie k sebe a dosiahnuť vyššie výkonové triedy elektrického zariadenia pri predpísaných skúškach na impulzné a prepäťové zaťaženie.
Okrem vlastností integrity signálu predstavuje dôležitú kľúčovú kompetenciu aj prúdová zaťažiteľnosť (prúdová zaťažiteľnosť) konektora na prenos výkonu. Pomocou kriviek prúdovej zaťažiteľnosti je možné určiť, koľko prúdu môže pri danej okolitej teplote pretekať kontaktom, aby sa neprekročila maximálne prípustná hraničná teplota (horná medzná teplota) súčiastky. Nasledujúca krivka zníženia výkonu (derating krivka) ukazuje na príklade, ako sa pri konektore Zero8 v závislosti od počtu pólov (počet pólov) a počtu prúdovodných kontaktov líšia údaje o prúde na jeden kontakt.
Ako je vidieť na obrázku, konektor s 12 pinmi (modrá krivka) dosahuje lepšiu prúdovú zaťažiteľnosť (prúdová zaťažiteľnosť) v porovnaní s konektorom s 80 pinmi (zelená krivka). Dôvodom je menšia tvorba „hotspotov“ vo vnútri konektorov s nižším počet pólov: tu vzniká menej tepla a toto teplo sa dá lepšie rozložiť. Odvod tepla je ešte lepší, ak prúd preteká len cez malú časť kontaktov (červená krivka).
Ako je vidieť na obrázku, konektor s 12 pinmi (modrá krivka) dosahuje lepšiu prúdovú zaťažiteľnosť (prúdová zaťažiteľnosť) v porovnaní s konektorom s 80 pinmi (zelená krivka). Dôvodom je menšia tvorba „hotspotov“ vo vnútri konektorov s nižším počet pólov: tu vzniká menej tepla a toto teplo sa dá lepšie rozložiť. Odvod tepla je ešte lepší, ak prúd preteká len cez malú časť kontaktov (červená krivka).
Odolnosť
V prípade SMT-Steckverbindern sa odolnosť konektora prejavuje napríklad v prevedení kontaktného princípu medzi nožovou a zásuvkový konektor s dvojitým kontaktovaním, v kvalite povrchová úprava kontaktov pre nízke opotrebenie povrchu alebo v SMT vývodoch, ktoré musia byť navrhnuté tak, aby zabezpečovali optimálnu tvorba menisku. Aj pri spracovaní a manipulácii s SMT-Steckverbindern môže byť dôležité, aby boli čo najrobustnejšie. Pri samotnom zapájaní umožňujú zavádzacie skosenia a veľkoryso dimenzovaná rozsah samonavádzania vysokú kompenzácia tolerancií a slúžia na to, aby bola manipulácia s konektormi čo najjednoduchšia.
konektor V zariadeniach typu „ striedač “ sú vystavené silným nárazom a vibráciám, keďže sa zvyčajne inštalujú v blízkosti motora. Nárazy a vibrácie ohrozujú stabilný a bezporuchový kontakt medzi doskou s plošnými spojmi a zariadením typu „ konektor “, ako aj medzi samotnými konektormi. Spoľahlivé a trvácne spojenie medzi konektor a doskou s plošnými spojmi sa dosahuje napr. prostredníctvom technológia press-fit. Cieľom technológia press-fit je dosiahnuť čo najvyššie prídržné sily medzi konektor a doskou s plošnými spojmi. Prídržné sily totiž rozhodujú o mechanickom spojení, ktoré musí odolávať nárazom a vibráciám. Táto technológia technika pripojenia je osvedčený postup, pri ktorom sa zalisovací kolík vtlačí do otvoru v doske s plošnými spojmi a mechanickým deformovaním kolíka vznikne plynotesné, koróziou odolné, nízkoohmové a elektricky bezpečne vodivé mechanické spojenie, ktoré je vhodné aj pre zalievanie. Spoločnosť ept GmbH ponúka katalógové produkty, ako aj riešenia na mieru s touto technológiou spracovania.
Pri tomto postupe má kolík zalisovací kolík väčšiu uhlopriečku ako priemer otvoru v doske s plošnými spojmi. Kolík konektora je v zalisovacia zóna ohybný, aby sa doska s plošnými spojmi pri vtláčaní nedeformovala ani nepoškodila v dôsledku pôsobenia fyzikálnych síl. Deformácia sa teda obmedzuje na zalisovacia zóna. Počas vtláčania vzniká zváranie za studena medzi kontaktný kolík a pokoveným otvorom v doske s plošnými spojmi, vďaka čomu je spoj mechanicky veľmi odolný, bez toho, aby bola doska s plošnými spojmi tepelne zaťažovaná procesom spájkovania. Je navyše špecifikovaná v norme DIN EN 60352-5 a zachováva spoľahlivý kontakt aj pri veľmi vysokých mechanických a tepelných zaťaženiach, ako sú vibrácie, ohyb a výrazné teplotné výkyvy, a odoláva nárazovým zaťaženiam až do 200 g. Vďaka certifikátu technológia press-fit sa produkt Flexilink konektor od spoločnosti ept vyznačuje osobitnými znakmi kvality:
Pri tomto postupe má kolík zalisovací kolík väčšiu uhlopriečku ako priemer otvoru v doske s plošnými spojmi. Kolík konektora je v zalisovacia zóna ohybný, aby sa doska s plošnými spojmi pri vtláčaní nedeformovala ani nepoškodila v dôsledku pôsobenia fyzikálnych síl. Deformácia sa teda obmedzuje na zalisovacia zóna. Počas vtláčania vzniká zváranie za studena medzi kontaktný kolík a pokoveným otvorom v doske s plošnými spojmi, vďaka čomu je spoj mechanicky veľmi odolný, bez toho, aby bola doska s plošnými spojmi tepelne zaťažovaná procesom spájkovania. Je navyše špecifikovaná v norme DIN EN 60352-5 a zachováva spoľahlivý kontakt aj pri veľmi vysokých mechanických a tepelných zaťaženiach, ako sú vibrácie, ohyb a výrazné teplotné výkyvy, a odoláva nárazovým zaťaženiam až do 200 g. Vďaka certifikátu technológia press-fit sa produkt Flexilink konektor od spoločnosti ept vyznačuje osobitnými znakmi kvality:
- Nízky efekt trysky (t. j. deformácia vodivá cesta)
- Predchádzanie studeným spájkovým spojom a skratom spôsobeným spájkovými mostíkmi
- Vysoká pevnosť a odolnosť pri súčasne vynikajúcich pružnostných vlastnostiach
- Spoľahlivá spracovateľnosť vďaka optimálnemu prispôsobeniu technike spracovania
- Spoľahlivá reprodukovateľnosť vo výrobe vďaka lisovanému tvarovaniu
- Spĺňa najvyššie požiadavky popredných výrobcov v oblasti automobilovej elektroniky
- Najvyššia spoľahlivosť a odolnosť voči poruchám, overená v miliardách prípadov
Chcete získať ešte podrobnejšie odborné znalosti o technike vtláčania (technológia press-fit)?
Ak máte záujem o podrobné informácie o základoch techniky vtláčania, radi vám zašleme našu bezplatnú odbornú štúdiu:
Vyžiadať odbornú štúdiu »
Ak máte záujem o podrobné informácie o základoch techniky vtláčania, radi vám zašleme našu bezplatnú odbornú štúdiu:
Vyžiadať odbornú štúdiu »
Máte ešte otázky?
V tom prípade nás prosím kontaktujte!
Žiadosť prostredníctvom formulára
+49 (0) 8861 2501 0
sales@ept.de
V tom prípade nás prosím kontaktujte!
Žiadosť prostredníctvom formulára
+49 (0) 8861 2501 0
sales@ept.de