Inverterët në mobilitetin elektrik dhe kërkesat për lidhësit
Menaxhimi i energjisë dhe furnizimi inteligjent me energji
Sistemet e menaxhimit të baterive dhe elektronika e fuqisë luajnë një rol kyç në mobilitetin elektrik, pasi lidhin komponentët e ndryshëm brenda një automjeti elektrik. Funksionin e lidhjes brenda inverterëve e kryejnë konektorët. Këta kërkohen të kontrollojnë dhe transmetojnë sinjale, të dhëna dhe rryma të larta në mënyrë të besueshme, të sigurt, të shpejtë dhe pa humbje, pavarësisht kushteve të vështira operative. Për këtë qëllim, konektorët duhet të plotësojnë kërkesa të caktuara në aspektin e rezistencës ndaj temperaturës, kompaktësisë dhe fleksibilitetit, si dhe performancës dhe qëndrueshmërisë.
Sfond: Kalimi drejt e-mobilitetit
Në vitet e fundit, industria automobilistike ka pësuar një ndryshim drejt e-mobilitetit.
Ky ndryshim është i dukshëm në rritjen e prodhimit të automjeteve elektrike (EV) dhe në rritjen e shifrave të shitjeve, si dhe në zgjerimin e infrastrukturës së karikimit për automjetet elektrike. Kërkesa e konsumatorëve për opsione më të qëndrueshme transporti po rritet në mënyrë të qëndrueshme. Në mënyrë të ngjashme, janë bërë investime të konsiderueshme në teknologjinë e baterive për të arritur përparime në autonomi, performancë dhe kosto të automjeteve elektrike. Incentivat qeveritare për adoptimin e automjeteve elektrike, angazhimet e prodhuesve të makinave për të hequr gradualisht motorin me djegie të brendshme dhe rregulloret më të rrepta për emetimet vazhdojnë të nxisin kalimin drejt mobilitetit elektrik.
Si rezultat, prodhuesit tradicionalë të makinave po rrisin prodhimin e automjeteve elektrike.
Ky ndryshim është i dukshëm në rritjen e prodhimit të automjeteve elektrike (EV) dhe në rritjen e shifrave të shitjeve, si dhe në zgjerimin e infrastrukturës së karikimit për automjetet elektrike. Kërkesa e konsumatorëve për opsione më të qëndrueshme transporti po rritet në mënyrë të qëndrueshme. Në mënyrë të ngjashme, janë bërë investime të konsiderueshme në teknologjinë e baterive për të arritur përparime në autonomi, performancë dhe kosto të automjeteve elektrike. Incentivat qeveritare për adoptimin e automjeteve elektrike, angazhimet e prodhuesve të makinave për të hequr gradualisht motorin me djegie të brendshme dhe rregulloret më të rrepta për emetimet vazhdojnë të nxisin kalimin drejt mobilitetit elektrik.
Si rezultat, prodhuesit tradicionalë të makinave po rrisin prodhimin e automjeteve elektrike.
Inverter në një makinë elektrike
Inverterët janë përgjegjës për furnizimin inteligjent me energji dhe menaxhimin e energjisë në automjetet elektrike. Ata lidhin baterinë e automjetit elektrik me konsumatorët elektrikë të automjetit dhe, gjatë procesit të karikimit, edhe me rrjetin publik. Kjo kërkon nivele të ndryshme tensioni. Në
automjetet elektrike përdoren dy lloje kryesore inverterësh: inverterët DC/DC dhe inverterët AC/DC. Inverterët DC/DC konvertojnë tensionin e rrymës së drejtë. Inverterët AC/DC (konverterë) konvertojnë rrymën e drejtë në rrymë alternative ose anasjelltas. Prandaj, inverterët konvertojnë energjinë elektrike në nivelin e tensionit dhe formën që kërkon ngarkesa për të siguruar performancë optimale.
Në automjetet elektrike, inverterët sigurojnë transferimin efikas të energjisë midis baterisë dhe motorit elektrik për të maksimizuar autonominë. Për më tepër, inverterët duhet të plotësojnë funksione të ndryshme mbrojtëse për të siguruar makinën elektrike dhe komponentët e saj kundër mbingarkesës, tensionit të tepërt dhe mbinxehjes. Në përgjithësi, inverterët ndihmojnë që makina elektrike të funksionojë në mënyrë të sigurt, efikase dhe të besueshme, duke ofruar performancë të lartë.
automjetet elektrike përdoren dy lloje kryesore inverterësh: inverterët DC/DC dhe inverterët AC/DC. Inverterët DC/DC konvertojnë tensionin e rrymës së drejtë. Inverterët AC/DC (konverterë) konvertojnë rrymën e drejtë në rrymë alternative ose anasjelltas. Prandaj, inverterët konvertojnë energjinë elektrike në nivelin e tensionit dhe formën që kërkon ngarkesa për të siguruar performancë optimale.
Në automjetet elektrike, inverterët sigurojnë transferimin efikas të energjisë midis baterisë dhe motorit elektrik për të maksimizuar autonominë. Për më tepër, inverterët duhet të plotësojnë funksione të ndryshme mbrojtëse për të siguruar makinën elektrike dhe komponentët e saj kundër mbingarkesës, tensionit të tepërt dhe mbinxehjes. Në përgjithësi, inverterët ndihmojnë që makina elektrike të funksionojë në mënyrë të sigurt, efikase dhe të besueshme, duke ofruar performancë të lartë.
Kërkesat për inverterët
Inverterët duhet të plotësojnë një gamë të gjerë kërkesash. Këto përfshijnë përputhshmërinë, lehtësinë e integrimit dhe efikasitetin. Kjo do të thotë që inverterët duhet të jenë të përputhshëm me sistemet e tjera të automjetit elektrik, siç janë bateria, motori elektrik dhe njësia e kontrollit. Për më tepër, inverterët duhet të jenë të lehtë për t'u integruar në mënyrë që të thjeshtohet ndërtimi i automjetit elektrik dhe të kursehen kohë dhe para. Për më tepër, efikasiteti i lartë është thelbësor për të mundësuar distanca të gjata. Duhet të
sigurohen gjithashtu besueshmëria, kosto-efikasiteti dhe mbrojtja nga mbingarkesa. Operimi i besueshëm kërkohet për të garantuar performancë të qëndrueshme për një ngasje të sigurt dhe të pandërprerë. Invertuesit duhet të jenë të përballueshëm për të përmbushur kërkesat ekonomike të automjetit elektrik. Inverterët duhet gjithashtu të jenë të pajisur me mbrojtje nga mbingarkesa për të parandaluar mbingarkesat dhe mbivoltazhin dhe për të mbrojtur automjetin elektrik dhe komponentët e tij.
Sa i përket kërkesave teknike, rezistenca ndaj temperaturës, kompaktësia, performanca dhe qëndrueshmëria luajnë një rol qendror. Prandaj, inverterët duhet:
sigurohen gjithashtu besueshmëria, kosto-efikasiteti dhe mbrojtja nga mbingarkesa. Operimi i besueshëm kërkohet për të garantuar performancë të qëndrueshme për një ngasje të sigurt dhe të pandërprerë. Invertuesit duhet të jenë të përballueshëm për të përmbushur kërkesat ekonomike të automjetit elektrik. Inverterët duhet gjithashtu të jenë të pajisur me mbrojtje nga mbingarkesa për të parandaluar mbingarkesat dhe mbivoltazhin dhe për të mbrojtur automjetin elektrik dhe komponentët e tij.
Sa i përket kërkesave teknike, rezistenca ndaj temperaturës, kompaktësia, performanca dhe qëndrueshmëria luajnë një rol qendror. Prandaj, inverterët duhet:
- të jetë në gjendje të funksionojë në një gamë të gjerë temperaturash dhe të jetë mjaft i qëndrueshëm për përdorim në një automjet të jetë
- kompakt dhe me peshë të lehtë, pasi çdo peshë shtesë redukton autonominë e një makine elektrike
- të demonstrojë performancë të lartë në transmetimin e energjisë dhe të të dhënave për të përmbushur kërkesat e motorit
- elektrik dhe sistemeve të tjera të jetë rezistent ndaj ndikimeve mjedisore, goditje dhe dridhje, si gjatë procesit të instalimit dhe montimit, ashtu edhe për lidhje të automatizuara dhe gjatë funksionimit.
Po kërkoni lidhësin e duhur?
Lista e produkteve
Kërkesat për lidhësit në inverter
Inverterët lidhin komponentët e ndryshëm brenda mjetit, si sistemi i magazinimit të baterisë dhe motori elektrik. Për këtë, inverterët duhet të përmbushin kërkesat e përmendura më sipër për të transmetuar të dhëna dhe rryma elektrike në mënyrë të besueshme dhe në kohë reale. Konektorët janë
përgjegjës për krijimin e lidhjes midis bordeve të qarkut brenda inverterëve. Konektorët duhet të transmetojnë sinjale, të dhëna dhe rryma në mënyrë të besueshme, të sigurt, të shpejtë dhe pa humbje, pavarësisht kushteve të vështira mjedisore. Prandaj, konektorët i nënshtrohen kërkesave të ngjashme cilësore.
përgjegjës për krijimin e lidhjes midis bordeve të qarkut brenda inverterëve. Konektorët duhet të transmetojnë sinjale, të dhëna dhe rryma në mënyrë të besueshme, të sigurt, të shpejtë dhe pa humbje, pavarësisht kushteve të vështira mjedisore. Prandaj, konektorët i nënshtrohen kërkesave të ngjashme cilësore.
Rezistenca ndaj temperaturës
Materialet e përdorura në konektorë duhet të jenë në gjendje të përballojnë temperatura të larta, pasi kushtet e funksionimit në një makinë e kërkojnë këtë. Kur zgjidhni konektorin e duhur, ekziston një gamë e gjerë materialesh plastike të disponueshme për trupin izoluese. Megjithatë, LCP (polimerët me kristale të lëngshme) shfaq vetitë veçanërisht të shkëlqyera në këtë drejtim. Një trup izoluese LCP ofron stabilitet dimensional dhe termik të jashtëzakonshëm, rigjiditet të lartë – madje edhe në komponentë me mure të holla – dhe një koeficient të ulët të zgjerimit linear termik. Klasifikimi i flammabilitetit UL 94 V-0 lejon temperatura pune nga -55°C deri në +125°C në lidhës me trupa izoluese LCP.
Kompaktësia dhe fleksibiliteti
Konektorët me hapje të vogël janë idealë për përdorim në inverterë, pasi kursejnë hapësirë, kërkojnë vetëm pak hapësirë instalimi në bordin e qarkut të printuar dhe kështu plotësojnë kërkesën për kompaktësi. Për këtë qëllim përdoren, për shembull, sisteme me hapje 1,27 mm, 0,8 mm ose 0,5 mm. Megjithatë, lidhësit nuk duhet të jenë vetëm të vegjël, por edhe të përshtatshëm për një gamë të gjerë kërkesash. Kjo vlen, për shembull, për lartësitë e montimit të kërkuara, numrin e pinave ose skemat e PCB-ve. Me lidhës si One27 nga ept, gamë e gjerë dizajnesh mundëson lidhjen e PCB-ve në konfigurime paralele, horizontale ose me kënd të drejtë, si dhe lidhjen e kabllove me fletë me PCB-në.
Sistemi i duhur i kontaktit:
One27 nga ept lejon realizimin e pandërprerë të distancave horizontale të PCB-së nga 8 mm deri në 20 mm. Kjo bëhet e mundur nga dizajni i sipërfaqes së përputhshme, e cila ka një mbivendosje kontakti prej 2.4 mm. Duke përdorur një lidhje kabllore, tolerancat mund të kompensohen në të gjitha drejtimet, në varësi të aplikimit, dhe mund të arrihen distancat specifike të kërkuara të PCB-së.
Informacione të mëtejshme mbi produktin mund të gjenden këtu:
One27 »
One27 nga ept lejon realizimin e pandërprerë të distancave horizontale të PCB-së nga 8 mm deri në 20 mm. Kjo bëhet e mundur nga dizajni i sipërfaqes së përputhshme, e cila ka një mbivendosje kontakti prej 2.4 mm. Duke përdorur një lidhje kabllore, tolerancat mund të kompensohen në të gjitha drejtimet, në varësi të aplikimit, dhe mund të arrihen distancat specifike të kërkuara të PCB-së.
Informacione të mëtejshme mbi produktin mund të gjenden këtu:
One27 »
Performancë
Karakteristikat e mira të integritetit të sinjalit, të cilat sigurojnë cilësinë e transmetimit të të dhënave nga transmetuesi te marrësi, si dhe mbrojtjen e sinjalit, janë thelbësore për përdorim në inverterë. Kjo sepse të dhënat e transmetuara përmes lidhësit i mundësojnë inverterit të dërgojë të dhëna në mënyrë inteligjente dhe në kohë reale te ngarkesat e lidhura. Cilësia e transmetimit të të dhënave varet nga tre kriteret:
- Reagimi i impedancës: Sapo impedanca ndryshon përgjatë rrugës së transmetimit, sinjali reflektohet, gjë që degradon cilësinë e transmetimit të të dhënave. Edhe një ndryshim në material ose gjeometri mund të shkaktojë luhatje të impedancës. Humbja
- e futjes: Ky parametër ndihmon në vlerësimin nëse marrësi mund të identifikojë në mënyrë të qartë një sinjal gjatë gjithë rrugës së transmetimit. Nëse një vlerë tipike e humbjes së futjes prej -3 dB përdoret si kriter për shpejtësinë e transferimit të të dhënave në lidhësin Zero8 të ept (një lidhës SMT me hapësirë 0.8 mm dhe teknologji ScaleX), kjo rezulton në një shpejtësi transmetimi të paktën 16 Gbit/s në 8 GHz.
- Shumëzëri gjatë transmetimit të sinjalit: Shumëzëri është ndërhyrja e padëshiruar e një sinjali nga një linjë tjetër; në varësi të natyrës së ndërhyrjes, bëhet dallimi midis shumëzërisë së afërt (near-end) dhe shumëzërisë së largët (far-end). Shkalla e shumëzërisë varet kryesisht nga konfigurimi i sinjalit dhe tokës.
Karakteristikat e integritetit të sinjalit të një lidhësi mund të përmirësohen ndjeshëm përmes mbrojtjes nga EMC (kompatibiliteti elektromagnetik). Kompatibiliteti elektromagnetik i referohet aftësisë së një pajisjeje teknike që të mos shqetësohet nga efektet elektrike ose elektromagnetike të qëllimshme ose të paqëllimshme, apo që të mos shqetësojë të tjerët. Ndërhyrja elektromagnetike në lidhës mund të reduktohet përmes një dizajni mburojës. Induktanca e lidhjes simulon lidhësin që vepron si burim ndërhyrjeje dhe si thithës të ndërhyrjes. Efekti i konceptit të mburojës mund të shihet qartë në figurën e mëposhtme, bazuar në gradientët e ngjyrave dhe vlerat e induktancës së lidhjes.
Duke përdorur lidhësin Zero8 të mbrojtur, burimet dhe thithësit e ndërhyrjeve në bordin e qarkut të printuar mund të pozicionohen më afër njëri-tjetrit, dhe mund të arrihen klasa më të larta performancë për pajisjen elektrike në testet e përshkruara të shpërthimit dhe të rritjes së tensionit.
Përveç karakteristikave të integritetit të sinjalit, kapaciteti i përçimit të rrymës për transmetimin e energjisë është gjithashtu një aftësi kyçe e një lidhësi. Kurbat e kapacitetit të përçimit të rrymës mund të përdoren për të përcaktuar sa rrymë mund të kalojë përmes një kontakti në një temperaturë të caktuar ambientale pa tejkaluar kufirin maksimal të lejuar të temperaturës së komponentit. Kurbë e mëposhtme e reduktimit të kapacitetit tregon, si shembull, se si ndryshojnë vlerësimet e rrymës për kontakt në konektorin Zero8 në varësi të numrit të pinave dhe numrit të kontakteve që bartin rrymën.
Siç shihet në figurë, një konektor me 12 pina (kurbë blu) arrin një kapacitet më të mirë bartjeje të rrymës krahasuar me një konektor me 80 pina (kurba e gjelbër). Arsyeja për këtë është formimi i reduktuar i pikave të nxehta brenda lidhësve me numër më të vogël pinash: gjenerohet më pak nxehtësi dhe ajo mund të shpërndahet më efektivisht. Shpërndarja e nxehtësisë është edhe më e mirë kur rryma kalon vetëm përmes një përqindjeje të vogël të kontakteve (kurba e kuqe).
Siç shihet në figurë, një konektor me 12 pina (kurbë blu) arrin një kapacitet më të mirë bartjeje të rrymës krahasuar me një konektor me 80 pina (kurba e gjelbër). Arsyeja për këtë është formimi i reduktuar i pikave të nxehta brenda lidhësve me numër më të vogël pinash: gjenerohet më pak nxehtësi dhe ajo mund të shpërndahet më efektivisht. Shpërndarja e nxehtësisë është edhe më e mirë kur rryma kalon vetëm përmes një përqindjeje të vogël të kontakteve (kurba e kuqe).
qëndrueshmëri
Në rastin e lidhësve SMT, qëndrueshmëria demonstrohet, për shembull, nga dizajni i mekanizmit të kontaktit midis lidhësve mashkull dhe femër, me pika kontakti të dyfishta; cilësia e pllakimit me kontakt, që minimizon konsumimin e sipërfaqes; ose padet e saldimit, që duhet të dizajnohen për të siguruar formimin optimal të meniskut. Kur bëhet fjalë për përpunimin dhe trajtimin e lidhësve SMT, është gjithashtu e rëndësishme që ata të jenë sa më të fortë. Gjatë vetë procesit të bashkangjitjes, këndet e futjes dhe një zonë kapëse me përmasa të bollshme lejojnë një shkallë të lartë kompensimi të tolerancës dhe shërbejnë për ta bërë trajtimin e lidhësve sa më të lehtë.
Konektorët në një inverter i nënshtrohen niveleve të larta të goditjeve dhe dridhjeve, pasi zakonisht vendosen afër motorit. Goditjet dhe dridhjet rrezikojnë kontaktin e vazhdueshëm dhe pa defekte midis bordit të qarkut të printuar dhe konektorit, si dhe midis vetë konektorëve. Kontakti i besueshëm dhe i qëndrueshëm midis një lidhësi dhe bordit të qarkut të printuar mund të arrihet, për shembull, duke përdorur teknologjinë press-fit. Qëllimi i teknologjisë press-fit është të arrihen forcat më të larta të mundshme të mbajtjes midis lidhësit dhe bordit të qarkut të printuar. Kjo është sepse forcat e mbajtjes përcaktojnë lidhjen mekanike, e cila nga ana tjetër duhet të përballojë goditjet dhe dridhjet. Kjo teknikë lidhjeje është një proces i provuar dhe i testuar në të cilin një pin press-fit shtyhet në një vrimë të PCB-së; deformimi mekanik i pinit krijon një lidhje mekanike të papërshkueshme nga gazi, pa korrozion, me rezistencë të ulët dhe të sigurt elektrike, e cila gjithashtu është e përshtatshme për mbushje me derdhje (potting). ept GmbH ofron si produkte katalogu ashtu edhe zgjidhje të personalizuara duke përdorur këtë teknikë montimi.
Në këtë proces, gjilpëra me ngjitje me presion ka një dimension diagonal më të madh se diametri i vrimës së pllakës së qarkut të printuar. Gjilpëra e lidhësit është e fleksibël brenda zonës së ngjitjes me presion për të siguruar që pllaka e qarkut të printuar të mos deformohet ose dëmtohet nga forcat fizike gjatë procesit të ngjitjes me presion. Prandaj, deformimi kufizohet në zonën e montimit me shtypje. Gjatë procesit të montimit me shtypje, formohet një saldaturë e ftohtë midis gjilpërës së kontaktit dhe vrimës së PCB-së së metalizuar, duke e bërë lidhjen mekanikisht të fortë pa i nënshtruar PCB-në stresit termik përmes një procesi saldimi. Ai përcaktohet gjithashtu në DIN EN 60352-5 dhe ruan një lidhje të sigurt edhe nën stres mekanik dhe termik shumë të lartë, si dridhjet, përkulja dhe luhatjet ekstreme të temperaturës, ndërkohë që i reziston goditjeve deri në 200g. Falë teknologjisë press-fit, lidhësi Flexilink nga ept karakterizohet nga veçori të veçanta cilësie:
Në këtë proces, gjilpëra me ngjitje me presion ka një dimension diagonal më të madh se diametri i vrimës së pllakës së qarkut të printuar. Gjilpëra e lidhësit është e fleksibël brenda zonës së ngjitjes me presion për të siguruar që pllaka e qarkut të printuar të mos deformohet ose dëmtohet nga forcat fizike gjatë procesit të ngjitjes me presion. Prandaj, deformimi kufizohet në zonën e montimit me shtypje. Gjatë procesit të montimit me shtypje, formohet një saldaturë e ftohtë midis gjilpërës së kontaktit dhe vrimës së PCB-së së metalizuar, duke e bërë lidhjen mekanikisht të fortë pa i nënshtruar PCB-në stresit termik përmes një procesi saldimi. Ai përcaktohet gjithashtu në DIN EN 60352-5 dhe ruan një lidhje të sigurt edhe nën stres mekanik dhe termik shumë të lartë, si dridhjet, përkulja dhe luhatjet ekstreme të temperaturës, ndërkohë që i reziston goditjeve deri në 200g. Falë teknologjisë press-fit, lidhësi Flexilink nga ept karakterizohet nga veçori të veçanta cilësie:
- Efekt minimal i nozulës (p.sh. deformim i shtegut të konduktorit)
- Parandalimi i nyjeve të ftohta të saldimit dhe i shkurtqarkimeve të shkaktuara nga urat e saldimit Forcë
- dhe qëndrueshmëri e lartë, të kombinuara me vetitë e shkëlqyera të pranverës
- Përpunueshmëri e besueshme gjatë procesit, falë përshtatjes optimale me teknologjinë e përpunimit
- Riprodhueshmëri e besueshme në prodhim përmes formimit me
- stampim Përmbush kërkesat më të larta të prodhuesve kryesorë në elektronikën automobilistike
- Besueshmëri maksimale dhe siguri ndaj dështimeve, e provuar miliarda herë
A dëshironi të fitoni njohuri edhe më të thella si specialist për teknologjinë press-fit?
Për detaje të plota mbi bazat e teknologjisë press-fit, do të na bënte qejf t'ju dërgonim librin tonë të bardhë falas:
Kërko librin e bardhë »
Për detaje të plota mbi bazat e teknologjisë press-fit, do të na bënte qejf t'ju dërgonim librin tonë të bardhë falas:
Kërko librin e bardhë »
Keni ndonjë pyetje?
atëherë ju lutemi na kontaktoni!
Pyetje përmes formularit
+49 8861 2501 0
sales@ept.de
atëherë ju lutemi na kontaktoni!
Pyetje përmes formularit
+49 8861 2501 0
sales@ept.de