invertor în domeniul electromobilității și cerințele privind conectorele prin mufă
Gestionarea consumului de energie și alimentarea inteligentă cu energie
Sistemele de gestionare a bateriilor și electronica de putere joacă un rol cheie în domeniul electromobilității, deoarece conectează între ele diferite componente ale automobilului electric. Funcția de conectare în cadrul invertor revine conectorilor. Aceștia trebuie să controleze și să transmită semnalele, datele și curenții de mare intensitate în mod fiabil, sigur, rapid și fără pierderi, în ciuda condițiilor exigente de utilizare. În acest scop, conector trebuie să îndeplinească anumite cerințe în ceea ce privește rezistența la temperatură, compactitatea și flexibilitatea, precum și performanța și robustețea.
Context: Tranziția către mobilitatea electrică
În ultimii ani, industria auto a cunoscut o tranziție către mobilitatea electrică.
Această tranziție se reflectă în creșterea producției de vehicule electrice (VE), în creșterea vânzărilor, precum și în extinderea rețelei de stații de încărcare pentru vehiculele electrice. Cererea consumatorilor pentru opțiuni de transport mai durabile este în continuă creștere. De asemenea, s-au făcut investiții semnificative în tehnologia bateriilor pentru a se înregistra progrese în ceea ce privește autonomia, performanța și costurile vehiculelor electrice. Stimulentele guvernamentale pentru adoptarea vehiculelor electrice, angajamentele producătorilor auto de a renunța la motorul cu ardere internă, precum și reglementările mai stricte privind emisiile continuă să impulsioneze tranziția către mobilitatea electrică.
Drept urmare, producătorii auto tradiționali își intensifică producția de vehicule electrice.
Această tranziție se reflectă în creșterea producției de vehicule electrice (VE), în creșterea vânzărilor, precum și în extinderea rețelei de stații de încărcare pentru vehiculele electrice. Cererea consumatorilor pentru opțiuni de transport mai durabile este în continuă creștere. De asemenea, s-au făcut investiții semnificative în tehnologia bateriilor pentru a se înregistra progrese în ceea ce privește autonomia, performanța și costurile vehiculelor electrice. Stimulentele guvernamentale pentru adoptarea vehiculelor electrice, angajamentele producătorilor auto de a renunța la motorul cu ardere internă, precum și reglementările mai stricte privind emisiile continuă să impulsioneze tranziția către mobilitatea electrică.
Drept urmare, producătorii auto tradiționali își intensifică producția de vehicule electrice.
invertor din automobilul electric
invertor sunt responsabile în vehiculele electrice de alimentarea inteligentă cu energie și de gestionarea energiei. Acestea conectează bateria vehiculului electric la consumatorii electrici din vehicul și, în timpul procesului de încărcare, și la rețeaua electrică publică. În acest context, sunt necesare diferite niveluri de tensiune.
În mașinile electrice se utilizează în principal două tipuri de invertor: invertor DC/DC-invertor și invertor AC/DC-invertor. DC/DC-invertor modifică tensiunea curentului continuu. Inverterele AC/DC (invertor de curent continuu sau alternativ) transformă curentul continuu în curent alternativ sau invers. Astfel, Inverterele transformă energia electrică în nivelul și forma de tensiune necesare consumatorului respectiv, pentru a asigura o performanță optimă.
Prin urmare, invertor asigură în vehiculul electric o transmisie eficientă între baterie și motorul electric, pentru a garanta o autonomie cât mai mare. În plus, Inverterele trebuie să îndeplinească diverse funcții de protecție pentru a proteja mașina electrică și componentele sale împotriva suprasolicitării, supratensiunii și supraîncălzirii. În ansamblu, invertor contribuie la funcționarea sigură, eficientă și fiabilă a mașinii electrice și la obținerea unei performanțe ridicate.
În mașinile electrice se utilizează în principal două tipuri de invertor: invertor DC/DC-invertor și invertor AC/DC-invertor. DC/DC-invertor modifică tensiunea curentului continuu. Inverterele AC/DC (invertor de curent continuu sau alternativ) transformă curentul continuu în curent alternativ sau invers. Astfel, Inverterele transformă energia electrică în nivelul și forma de tensiune necesare consumatorului respectiv, pentru a asigura o performanță optimă.
Prin urmare, invertor asigură în vehiculul electric o transmisie eficientă între baterie și motorul electric, pentru a garanta o autonomie cât mai mare. În plus, Inverterele trebuie să îndeplinească diverse funcții de protecție pentru a proteja mașina electrică și componentele sale împotriva suprasolicitării, supratensiunii și supraîncălzirii. În ansamblu, invertor contribuie la funcționarea sigură, eficientă și fiabilă a mașinii electrice și la obținerea unei performanțe ridicate.
Cerințe privind invertor-ul
invertor trebuie să îndeplinească o serie de cerințe. Printre acestea se numără compatibilitatea, integrabilitatea și eficiența. Aceasta înseamnă că invertor trebuie să fie compatibile cu alte sisteme din mașina electrică, precum bateria, motorul electric și unitatea de control. În plus, invertor trebuie să poată fi integrate cu ușurință, pentru a simplifica asamblarea mașinii electrice și a economisi timp și costuri. De asemenea, o eficiență ridicată este indispensabilă pentru a permite o autonomie mare.
De asemenea, trebuie asigurate fiabilitatea, rentabilitatea și protecția împotriva suprasolicitării. Este necesară o funcționare fiabilă pentru a garanta un funcționament stabil, care să asigure o conducere sigură și fără întreruperi. invertor trebuie să fie accesibile din punct de vedere economic, ținând cont de cerințele economice ale autovehiculului electric. De asemenea, invertor trebuie să fie echipate cu protecție împotriva suprasolicitării, pentru a evita suprasolicitarea și supratensiunea și pentru a proteja mașina electrică și componentele acesteia.
În ceea ce privește cerințele tehnice, rezistența la temperatură, dimensiunile compacte, performanța și robustețea joacă un rol central. Astfel, invertor trebuie:
De asemenea, trebuie asigurate fiabilitatea, rentabilitatea și protecția împotriva suprasolicitării. Este necesară o funcționare fiabilă pentru a garanta un funcționament stabil, care să asigure o conducere sigură și fără întreruperi. invertor trebuie să fie accesibile din punct de vedere economic, ținând cont de cerințele economice ale autovehiculului electric. De asemenea, invertor trebuie să fie echipate cu protecție împotriva suprasolicitării, pentru a evita suprasolicitarea și supratensiunea și pentru a proteja mașina electrică și componentele acesteia.
În ceea ce privește cerințele tehnice, rezistența la temperatură, dimensiunile compacte, performanța și robustețea joacă un rol central. Astfel, invertor trebuie:
- să funcționeze într-un interval larg de temperaturi și să fie stabile pentru a putea fi utilizate
- într-un vehicul să ocupe puțin spațiu și să fie ușoare, deoarece orice greutate suplimentară reduce autonomia unui automobil electric
- să ofere o performanță ridicată în ceea ce privește transmisia de curent și de date, pentru a răspunde nevoilor motorului electric și ale altor sisteme să fie
- rezistente la factorii de mediu, șocurilor și vibrațiilor, atât în procesul de instalare și asamblare, cât și în cazul îmbinării automatizate și în timpul funcționării.
Căutați conectorul potrivit?
Lista de produse
Cerințe privind conectorele de tip mufă în invertor
invertor conectează diferitele componente ale vehiculului, cum ar fi acumulatorul și motorul electric. În acest context, invertor trebuie să îndeplinească cerințele menționate mai sus pentru a transmite datele și curenții în timp real și în mod fiabil.
Funcția de conectare între plăcile de circuit imprimat din interiorul invertorelor revine conectorilor. conector-urile trebuie să transmită semnalele, datele și curenții în mod fiabil, sigur, rapid și fără pierderi, în ciuda condițiilor de mediu exigente. Prin urmare, pentru conexiunile prin conector se aplică cerințe de calitate comparabile.
Funcția de conectare între plăcile de circuit imprimat din interiorul invertorelor revine conectorilor. conector-urile trebuie să transmită semnalele, datele și curenții în mod fiabil, sigur, rapid și fără pierderi, în ciuda condițiilor de mediu exigente. Prin urmare, pentru conexiunile prin conector se aplică cerințe de calitate comparabile.
Rezistență la temperatură
Materialele din care sunt fabricate conector-urile trebuie să reziste la temperaturi ridicate, deoarece condițiile de utilizare din interiorul autovehiculului impun acest lucru. La alegerea conectorului potrivit, există o gamă largă de materiale plastice disponibile pentru corp izolator. Cu toate acestea, materialul LCP (polimeri cu cristale lichide) prezintă proprietăți foarte bune în acest context. Un LCP-corp izolator din LCP se remarcă prin stabilitate dimensională și termică excepțională, rigiditate ridicată, chiar și în cazul componentelor cu pereți subțiri, precum și printr-un coeficient liniar redus de dilatare termică. Clasa de clasă de inflamabilitate UL 94 V-0 permite temperaturi de funcționare ale conectorilor cu clasă de inflamabilitate din LCP cu corp izolator cuprinse între -55 °C și +125 °C.
Compactitate și flexibilitate
Conectorii (conector) cu un pas mic (pas) sunt foarte potriviți pentru utilizarea în invertor, deoarece ocupă puțin spațiu, necesită doar un spațiu redus de montare pe placa de circuit imprimat și, astfel, îndeplinesc cerințele de compactitate. Pentru aceasta se utilizează, de exemplu, sisteme cu un pas de 1,27 mm, 0,8 mm sau 0,5 mm. Însă conectorii nu trebuie doar să fie mici, ci și adaptabili la cele mai diverse cerințe. Acest lucru se referă, de exemplu, la înălțimile de montare necesare, la numărul de poli sau la dispunerea plăcilor de circuit imprimat. În cazul conectorilor precum One27 de la ept, varietatea tipurilor de construcție permite conectarea plăcilor de circuit imprimat în dispunere paralelă, orizontală sau unghiulară, precum și conectarea cablurilor panglică la placa de circuit imprimat.
Sistemul de contact adecvat:
One27 de la ept permite realizarea continuă a distanțelor orizontale între plăcile de circuit imprimat de la 8 mm până la 20 mm. Acest lucru este posibil datorită designului feței de conectare cu o „lungime de angajare a contactelor” (acoperire de contact) de 2,4 mm. Prin utilizarea unei conexiuni prin cablu, în funcție de aplicație, toleranțele pot fi compensate în toate direcțiile și se pot realiza distanțele individuale necesare între plăcile de circuit imprimat.
Mai multe informații despre produs găsiți aici:
One27 »
One27 de la ept permite realizarea continuă a distanțelor orizontale între plăcile de circuit imprimat de la 8 mm până la 20 mm. Acest lucru este posibil datorită designului feței de conectare cu o „lungime de angajare a contactelor” (acoperire de contact) de 2,4 mm. Prin utilizarea unei conexiuni prin cablu, în funcție de aplicație, toleranțele pot fi compensate în toate direcțiile și se pot realiza distanțele individuale necesare între plăcile de circuit imprimat.
Mai multe informații despre produs găsiți aici:
One27 »
Performanță
Proprietățile bune de integritate a semnalului, care garantează calitatea transmiterii datelor de la emițător la receptor, precum și protecția semnalelor, reprezintă o condiție esențială pentru utilizarea în invertori. Datele transmise de conector servesc la faptul că invertor poate transmite date în mod inteligent și în timp real către consumatorii conectați. Calitatea transmiterii datelor depinde de trei criterii:
- profil de impedanță (curbă de impedanță): de îndată ce impedanța se modifică pe traseul de transmisie, semnalul este reflectat, ceea ce deteriorează calitatea transmisiei de date. Chiar și o simplă modificare a materialului sau a geometriei poate determina fluctuații ale impedanței.
- Atenuarea de inserție (pierdere de inserție): acest parametru ajută la evaluarea capacității receptorului de a identifica fără echivoc un semnal pe întreaga lungime a traseului de transmisie. Dacă se ia ca criteriu pentru rata de transfer de date în cazul conectorului Zero8 de la ept (conector SMT cu pas de 0,8 mm și tehnologie ScaleX) o valoare tipică a atenuării de inserție de -3 dB, la 8 GHz se obține o viteză de viteză de transmisie de cel puțin 16 Gbit/s. diafonie
- în timpul transmiterii semnalului: Übersprechenul reprezintă influențarea nedorită a unui semnal de către un semnal de pe o altă linie, făcându-se distincția, în funcție de tipul influenței, între Übersprechenul de proximitate și cel de telediafonie. Intensitatea diafonieului depinde în mod decisiv de alocarea semnalului și a masei.
Caracteristicile de integritate a semnalului unui conector pot fi îmbunătățite semnificativ printr-un CEM-Schutz (compatibilitate electromagnetică). Compatibilitatea electromagnetică înseamnă capacitatea unui dispozitiv tehnic de a nu fi perturbat de efecte electrice sau electromagnetice intenționate sau neintenționate și de a nu perturba alte dispozitive. Interferențele electromagnetice pot fi reduse la conectori printr-un concept de ecranare. Inductanța de cuplare (inductanță mutuală) simulează conectorul (conector) atât ca sursă de interferențe, cât și ca receptor de interferențe. Pe baza gradientelor de culoare și a valorilor inductanței de cuplare, se poate observa clar efectul conceptului de ecranare în figura următoare.
Prin utilizarea conectorului ecranat Zero8, sursele de perturbații și punctele de captare a perturbațiilor de pe placa de circuit imprimat pot fi poziționate mai aproape una de alta, iar aparatul electric poate atinge clase de performanță superioare în cadrul testelor de impulsuri și supratensiuni prevăzute de normă.
Pe lângă proprietățile de integritate a semnalului, o competență esențială o reprezintă și capacitatea de a transporta curentul (curent admisibil) a unui conector pentru transmiterea puterii. Cu ajutorul curbelor de curent admisibil se poate determina cât curent poate fi condus printr-un contact la o anumită temperatură a mediului înconjurător, pentru a nu depăși temperatura maximă admisă (temperatură limită superioară) a componentei. Următoarea curbă de curbă de derating ilustrează, cu titlu de exemplu, modul în care, în cazul conectorului Zero8, în funcție de număr de poli și de numărul de contacte conductoare de curent, rezultă valori diferite ale curentului pe contact.
După cum se poate observa în figură, un conector cu 12 pini (curba albastră) atinge o curent admisibil mai bună în comparație cu un conector cu 80 de pini (curba verde). Motivul este formarea redusă de puncte fierbinți în interiorul conectorilor cu un număr mic de număr de poli: aici se generează mai puțină căldură, iar aceasta poate fi distribuită mai bine. Disiparea căldurii este și mai eficientă atunci când curentul trece doar printr-o mică parte a contactelor (curba roșie).
După cum se poate observa în figură, un conector cu 12 pini (curba albastră) atinge o curent admisibil mai bună în comparație cu un conector cu 80 de pini (curba verde). Motivul este formarea redusă de puncte fierbinți în interiorul conectorilor cu un număr mic de număr de poli: aici se generează mai puțină căldură, iar aceasta poate fi distribuită mai bine. Disiparea căldurii este și mai eficientă atunci când curentul trece doar printr-o mică parte a contactelor (curba roșie).
Robustețe
În cazul SMT-Steckverbindern, robustețea unui conector se manifestă, de exemplu, prin modul de realizare a principiului de contact între barele de contact de tip „Messer” și „conector mamă” cu o dublă contactare, prin calitatea acoperirea contactelor de contact pentru o uzură redusă a suprafeței sau prin terminalele SMT, care trebuie proiectate pentru o formarea meniscului optimă. De asemenea, în ceea ce privește prelucrarea și manipularea SMT-Steckverbindern, este important ca aceștia să fie cât mai robusti. În timpul conectării propriu-zise, teșiturile de ghidare și o zonă de domeniu de centrare (zonă de prindere) generoasă permit o compensare ridicată a compensarea toleranțelor și servesc la simplificarea la maximum a manipulării conectorilor.
conector sunt expuși la șocuri și vibrații intense într-un invertor, deoarece acestea sunt montate, de regulă, în apropierea motorului. Șocurile și vibrațiile pun în pericol contactul constant și fără perturbații între placa de circuit imprimat și conector, precum și între conectorele între ele. O conectare fiabilă și durabilă între un conector (conector) și placa de circuit imprimat se obține, de exemplu, prin tehnica de presare (tehnologie press-fit). Prin această tehnică se urmărește obținerea unor forțe de reținere cât mai mari între conector și placa de circuit imprimat. Forțele de reținere sunt decisive pentru conexiunea mecanică, care, la rândul ei, trebuie să reziste la șocuri și vibrații. Această tehnică de conectare (tehnică de conectare) este un procedeu consacrat, în cadrul căruia un pin de presare (pin press-fit) este presat într-un orificiu al plăcii de circuit imprimat, iar prin deformarea mecanică a pinului se creează o conexiune mecanică etanșă la gaze, rezistentă la coroziune, cu impedanță redusă și cu conductivitate electrică sigură, care este adecvată și pentru turnarea cu material de etanșare (încapsulare). ept GmbH oferă atât produse standard, cât și soluții personalizate pentru clienți, bazate pe această tehnică de asamblare.
În cadrul acestui proces, pin press-fit are o diagonală mai mare decât diametrul orificiului din placa de circuit imprimat. Pinul conectorului este flexibil în zona de presare (zonă press-fit), astfel încât placa de circuit imprimat să nu fie deformată sau deteriorată de forțele fizice din timpul procesului de presare. Deformarea se limitează, așadar, la zona de presare. În timpul procesului de presare se formează o sudură la rece (sudare la rece) între pinul de contact (pin de contact) și orificiul metalizat al plăcii de circuit imprimat, ceea ce conferă conexiunii o rezistență mecanică ridicată, fără a solicita termic placa de circuit imprimat printr-un proces de lipire. În plus, acesta este specificat în standardul DIN EN 60352-5 și menține contactul sigur chiar și în condiții de solicitări mecanice și termice foarte ridicate, precum vibrații, îndoire și schimbări bruște de temperatură, rezistând la șocuri de până la 200 g. Datorită tehnicii de presare (tehnologie press-fit), conectorul Flexilink de la ept se remarcă prin caracteristici speciale de calconector:
În cadrul acestui proces, pin press-fit are o diagonală mai mare decât diametrul orificiului din placa de circuit imprimat. Pinul conectorului este flexibil în zona de presare (zonă press-fit), astfel încât placa de circuit imprimat să nu fie deformată sau deteriorată de forțele fizice din timpul procesului de presare. Deformarea se limitează, așadar, la zona de presare. În timpul procesului de presare se formează o sudură la rece (sudare la rece) între pinul de contact (pin de contact) și orificiul metalizat al plăcii de circuit imprimat, ceea ce conferă conexiunii o rezistență mecanică ridicată, fără a solicita termic placa de circuit imprimat printr-un proces de lipire. În plus, acesta este specificat în standardul DIN EN 60352-5 și menține contactul sigur chiar și în condiții de solicitări mecanice și termice foarte ridicate, precum vibrații, îndoire și schimbări bruște de temperatură, rezistând la șocuri de până la 200 g. Datorită tehnicii de presare (tehnologie press-fit), conectorul Flexilink de la ept se remarcă prin caracteristici speciale de calconector:
- Efect redus al duzei (adică deformarea traseu-ului)
- Prevenirea îmbinărilor prin lipire reci și a scurtcircuitelor cauzate de punte de lipire Rezistență și robustețe
- ridicate, combinate cu proprietăți elastice excelente Prelucrabilitate
- fiabilă datorită adaptării optime la tehnica de prelucrare Reproductibilitate
- fiabilă în producție datorită formării prin ștanțare
- Îndeplinește cele mai înalte cerințe ale producătorilor de top din domeniul electronicii auto Fiabilitate
- maximă și siguranță împotriva defecțiunilor, dovedite de miliarde de ori
Doriți să obțineți cunoștințe tehnice și mai detaliate despre tehnica de inserare prin presare (tehnologie press-fit)?
Pentru detalii complete privind principiile de bază ale tehnicii de inserare prin presare, vă trimitem cu plăcere documentul nostru tehnic gratuit:
Solicitați documentul tehnic »
Pentru detalii complete privind principiile de bază ale tehnicii de inserare prin presare, vă trimitem cu plăcere documentul nostru tehnic gratuit:
Solicitați documentul tehnic »
Mai aveți întrebări?
Atunci vă rugăm să ne contactați!
Solicitare prin formular
+49 (0) 8861 2501 0
sales@ept.de
Atunci vă rugăm să ne contactați!
Solicitare prin formular
+49 (0) 8861 2501 0
sales@ept.de