Elektrikli mobilitede invertör ve konnektörlere yönelik gereksinimler
Güç Yönetimi ve Akıllı Güç Kaynağı
Pil yönetim sistemleri ve güç elektroniği, elektrikli mobilite için kilit bir rol oynar; çünkü bunlar, elektrikli otomobildeki farklı bileşenleri birbirine bağlar. invertör içindeki bağlantı işlevi, konnektörlere düşmektedir. Bu konnektörlerden, zorlu çalışma koşullarına rağmen sinyalleri, verileri ve yüksek akımları güvenilir, emniyetli, hızlı ve kayıpsız bir şekilde kontrol etmek ve iletmek beklenmektedir. Bunun için konnektörlerin (konnektör) sıcaklık dayanımı, kompaktlık ve esneklik ile performans ve sağlamlık açısından bazı gereksinimleri karşılaması gerekmektedir.
Arka plan: Elektrikli mobiliteye geçiş
Otomotiv endüstrisi son yıllarda elektrikli mobiliteye doğru bir dönüşüm geçirdi.
Bu dönüşüm, elektrikli araçların (EV) üretiminin ve satış rakamlarının artması ile elektrikli araçlar için şarj altyapısının genişletilmesi ile kendini gösteriyor. Tüketicilerin daha sürdürülebilir ulaşım seçeneklerine olan talebi sürekli artmaktadır. Aynı şekilde, elektrikli araçların menzil, performans ve maliyet konularında ilerleme sağlamak için pil teknolojisine yüksek yatırımlar yapılmıştır. Elektrikli araçların benimsenmesi için hükümet teşvikleri, otomobil üreticilerinin içten yanmalı motorları kaldırma taahhütleri ve daha sıkı emisyon düzenlemeleri, elektrikli mobiliteye geçişe ivme kazandırmaya devam etmektedir.
Sonuç olarak, geleneksel otomobil üreticileri elektrikli araç üretimini artırmaktadır.
Bu dönüşüm, elektrikli araçların (EV) üretiminin ve satış rakamlarının artması ile elektrikli araçlar için şarj altyapısının genişletilmesi ile kendini gösteriyor. Tüketicilerin daha sürdürülebilir ulaşım seçeneklerine olan talebi sürekli artmaktadır. Aynı şekilde, elektrikli araçların menzil, performans ve maliyet konularında ilerleme sağlamak için pil teknolojisine yüksek yatırımlar yapılmıştır. Elektrikli araçların benimsenmesi için hükümet teşvikleri, otomobil üreticilerinin içten yanmalı motorları kaldırma taahhütleri ve daha sıkı emisyon düzenlemeleri, elektrikli mobiliteye geçişe ivme kazandırmaya devam etmektedir.
Sonuç olarak, geleneksel otomobil üreticileri elektrikli araç üretimini artırmaktadır.
Elektrikli otomobillerdeki invertör
Elektrikli araçlarda invertör'lar, akıllı güç beslemesi ve enerji yönetiminden sorumludur. Elektrikli aracın aküsünü araçtaki elektrikli tüketicilerle ve şarj işlemi sırasında kamu elektrik şebekesiyle de bağlarlar. Bu süreçte farklı gerilim seviyelerine ihtiyaç duyulur.
Elektrikli araçlarda başlıca iki tür invertör kullanılır: DC/DC-invertör ve AC/DC-invertör. DC/DC-invertör'lar, doğru akımın gerilimini değiştirir. AC/DC invertör'lar (invertör) ise doğru akımı alternatif akıma veya tersini dönüştürür. Dolayısıyla invertör'lar, optimum performansı sağlamak için elektrik enerjisini tüketicinin ihtiyaç duyduğu voltaj seviyesine ve şekline dönüştürür.
Bu sayede invertör'lar, elektrikli araçta batarya ile elektrik motoru arasında verimli bir aktarım sağlayarak mümkün olan en uzun menzili garanti eder. Ayrıca, invertör'lar elektrikli otomobili ve bileşenlerini aşırı yük, aşırı gerilim ve aşırı ısınmaya karşı korumak için çeşitli koruma işlevlerini yerine getirir. Genel olarak invertör'lar, elektrikli otomobilin güvenli, verimli ve güvenilir bir şekilde çalışmasına ve yüksek performans elde etmesine katkıda bulunur.
Elektrikli araçlarda başlıca iki tür invertör kullanılır: DC/DC-invertör ve AC/DC-invertör. DC/DC-invertör'lar, doğru akımın gerilimini değiştirir. AC/DC invertör'lar (invertör) ise doğru akımı alternatif akıma veya tersini dönüştürür. Dolayısıyla invertör'lar, optimum performansı sağlamak için elektrik enerjisini tüketicinin ihtiyaç duyduğu voltaj seviyesine ve şekline dönüştürür.
Bu sayede invertör'lar, elektrikli araçta batarya ile elektrik motoru arasında verimli bir aktarım sağlayarak mümkün olan en uzun menzili garanti eder. Ayrıca, invertör'lar elektrikli otomobili ve bileşenlerini aşırı yük, aşırı gerilim ve aşırı ısınmaya karşı korumak için çeşitli koruma işlevlerini yerine getirir. Genel olarak invertör'lar, elektrikli otomobilin güvenli, verimli ve güvenilir bir şekilde çalışmasına ve yüksek performans elde etmesine katkıda bulunur.
invertörlere yönelik gereksinimler
invertör'lar birçok gereksinimi karşılamalıdır. Bunlar arasında uyumluluk, entegre edilebilirlik ve verimlilik yer alır. Bu, invertör'ların batarya, elektrik motoru ve kontrol ünitesi gibi elektrikli otomobildeki diğer sistemlerle uyumlu olması gerektiği anlamına gelir. Ayrıca, elektrikli otomobilin montajını kolaylaştırmak ve zamandan ve maliyetten tasarruf etmek için invertör'ların kolayca entegre edilebilir olması gerekir. Bunun yanı sıra, uzun menzillerin sağlanabilmesi için yüksek verimlilik de vazgeçilmezdir.
Güvenilirlik, maliyet etkinliği ve aşırı yük koruması da sağlanmalıdır. Güvenli ve kesintisiz sürüş için istikrarlı bir çalışma garanti edebilmek amacıyla güvenilir bir işleyiş gereklidir. invertör, elektrikli otomobilin ekonomik gereksinimlerine uygun fiyatlı olmalıdır. Aynı şekilde, aşırı yük ve aşırı gerilimi önlemek ve elektrikli otomobili ile bileşenlerini korumak için invertör'lar aşırı yük korumasına sahip olmalıdır.
Teknik gereksinimler açısından sıcaklık dayanıklılığı, kompaktlık, performans ve sağlamlık merkezi bir rol oynar. Bu nedenle invertör'lar:
Güvenilirlik, maliyet etkinliği ve aşırı yük koruması da sağlanmalıdır. Güvenli ve kesintisiz sürüş için istikrarlı bir çalışma garanti edebilmek amacıyla güvenilir bir işleyiş gereklidir. invertör, elektrikli otomobilin ekonomik gereksinimlerine uygun fiyatlı olmalıdır. Aynı şekilde, aşırı yük ve aşırı gerilimi önlemek ve elektrikli otomobili ile bileşenlerini korumak için invertör'lar aşırı yük korumasına sahip olmalıdır.
Teknik gereksinimler açısından sıcaklık dayanıklılığı, kompaktlık, performans ve sağlamlık merkezi bir rol oynar. Bu nedenle invertör'lar:
- bir araçta kullanılabilmesi için geniş bir sıcaklık aralığında
- çalışabilmeli ve kararlı olmalı yerden tasarruf sağlayan ve hafif olmalı, çünkü her ek ağırlık bir elektrikli otomobilin menzilini azaltır elektrik
- ve veri aktarımında yüksek performans sergilemeli, böylece elektrik motorunun ve diğer sistemlerin ihtiyaçlarını karşılayabilmeli
- çevresel etkenlere, şok ve titreşimlere karşı dayanıklı olmalıdır.
Uygun konektörü mü arıyorsunuz?
Ürün listesi
invertör'daki konnektörlere yönelik gereksinimler
invertör, araçtaki akü depolama ünitesi ile elektrik motoru gibi farklı bileşenleri birbirine bağlar. Bu bağlamda, invertör verileri ve akımları gerçek zamanlı ve güvenilir bir şekilde iletmek için yukarıda belirtilen gereksinimleri karşılamalıdır. invertör içindeki devre kartları arasındaki bağlantı
işlevi, konnektörlere aittir. konnektör, zorlu çevre koşullarına rağmen sinyalleri, verileri ve akımları güvenilir, emniyetli, hızlı ve kayıpsız bir şekilde iletmelidir. Bu nedenle konnektörler için de benzer kalite gereklilikleri geçerlidir.
işlevi, konnektörlere aittir. konnektör, zorlu çevre koşullarına rağmen sinyalleri, verileri ve akımları güvenilir, emniyetli, hızlı ve kayıpsız bir şekilde iletmelidir. Bu nedenle konnektörler için de benzer kalite gereklilikleri geçerlidir.
Sıcaklık dayanımı
konnektör'lerin malzemeleri, otomobildeki kullanım koşullarının gerektirdiği şekilde yüksek sıcaklıklara dayanabilmelidir. Doğru konektörün seçiminde, yalıtkan gövde için çok sayıda plastik malzeme seçeneği mevcuttur. Ancak bu konuda LCP (Liquid Crystal Polymers) malzemesi çok iyi özellikler sergilemektedir. Bir LCP-yalıtkan gövde, olağanüstü boyutsal ve ısıl kararlılık, ince cidarlı bileşenlerde bile yüksek sertlik ve düşük doğrusal ısıl genleşme katsayısı ile öne çıkar. UL 94 V-0 Brennbarkeitsklasseinden kaynaklanan LCP-yanıcılık sınıfı konnektörlerin çalışma sıcaklıkları -55°C ile +125°C arasındadır.
Kompaktlık ve esneklik
Küçük pin aralığı'a sahip konektörler (konnektör), yer tasarrufu sağladıkları, devre kartında çok az montaj alanı gerektirdikleri ve dolayısıyla kompaktlık gereksinimini karşıladıkları için invertör'larda kullanım için çok uygundur. Bunun için örneğin 1,27 mm, 0,8 mm veya 0,5 mm pin aralığı'a sahip sistemler kullanılır. Ancak konnektörler sadece küçük olmakla kalmamalı, aynı zamanda en çeşitli gereksinimlere de uyum sağlayabilmelidir. Bu, örneğin gerekli montaj yüksekliği, pin sayısı veya devre kartı düzenlerini ilgilendirir. ept’nin One27 gibi konnektörlerinde, çok sayıda farklı tip sayesinde devre kartlarının paralel, yatay veya 90 derece açılı düzenlerde birbirine bağlanabilmesi ve yassı kabloların devre kartına bağlanabilmesi sağlanır.
Uygun kontak sistemi:
ept’nin One27 ürünü, 8 mm’den 20 mm’ye kadar yatay kartlar arası mesafelerin kademesiz olarak ayarlanmasını sağlar. Bu, 2,4 mm’lik bir kontak örtüşme uzunluğu’e sahip konektör yüzü tasarımı sayesinde mümkündür. Bir kablo bağlantısının kullanılmasıyla, uygulamaya bağlı olarak tüm yönlerdeki toleranslar dengelenebilir ve bireysel olarak gerekli kartlar arası mesafeler sağlanabilir.
Ürünle ilgili daha fazla bilgiyi burada bulabilirsiniz:
One27 »
ept’nin One27 ürünü, 8 mm’den 20 mm’ye kadar yatay kartlar arası mesafelerin kademesiz olarak ayarlanmasını sağlar. Bu, 2,4 mm’lik bir kontak örtüşme uzunluğu’e sahip konektör yüzü tasarımı sayesinde mümkündür. Bir kablo bağlantısının kullanılmasıyla, uygulamaya bağlı olarak tüm yönlerdeki toleranslar dengelenebilir ve bireysel olarak gerekli kartlar arası mesafeler sağlanabilir.
Ürünle ilgili daha fazla bilgiyi burada bulabilirsiniz:
One27 »
Performans
Vericiden alıcıya veri aktarımının kalitesini temsil eden iyi sinyal bütünlüğü özellikleri ve sinyallerin korunması, invertörlerde kullanım için temel bir ön koşuldur. Zira konektör (konnektör) tarafından aktarılan veriler, invertör’ın verileri akıllı bir şekilde ve gerçek zamanlı olarak bağlı tüketicilere iletebilmesini sağlar. Veri aktarımının kalitesi üç kritere bağlıdır:
- empedans profili: İletim yolunda empedans değiştiğinde sinyal yansıtılır ve bu da veri iletiminin kalitesini düşürür. Malzeme veya geometride meydana gelen en ufak bir değişiklik bile empedansın dalgalanmasına neden olabilir.
- araya girme kaybı, diğer adıyla Insertion Loss: Bu parametre, alıcının sinyali tüm iletim yolu boyunca net bir şekilde tanımlayıp tanımlayamayacağının değerlendirilmesine yardımcı olur. ept’in Zero8 konnektör ürününde (SMT-konnektör, ScaleX teknolojili pin aralığı 0,8 mm) veri hızı kriteri olarak araya girme kaybı ’in tipik bir değeri olan -3 dB kullanılırsa, 8 GHz’de en az 16 Gbit/s’lik bir aktarım hızı elde edilir.
- çapraz karışma 'de sinyal iletimi: çapraz karışma, bir sinyalin başka bir hattaki sinyal tarafından istenmeyen şekilde etkilenmesidir; bu etkilenmenin türüne göre yakın ve uzak uç çapraz karışma olarak ayrılır. Çapraz karışmanın şiddeti, büyük ölçüde sinyal ve toprak bağlantılarına bağlıdır.
Bir konnektörün sinyal bütünlüğü özellikleri, bir EMC-Schutz (elektromanyetik uyumluluk) ile önemli ölçüde iyileştirilebilir. Elektromanyetik uyumluluk, bir teknik cihazın, istenen ve istenmeyen elektriksel veya elektromanyetik etkilerden etkilenmemesi ya da başkalarını etkilememesi anlamına gelir. karşılıklı endüktans, konnektörlerde bir ekranlama konsepti ile azaltılabilir. karşılıklı endüktans, konnektör'i hem parazit kaynağı hem de parazit emici olarak simüle eder. Renk geçişleri ve karşılıklı endüktans değerleri sayesinde, aşağıdaki şekilde ekranlama konseptinin etkisi açıkça görülebilir.
Ekranlı Zero8 konektörünün kullanılmasıyla, devre kartındaki parazit kaynakları ve parazit alıcıları birbirine daha yakın konumlandırılabilir ve elektrikli cihazın öngörülen ani akım ve aşırı gerilim testlerinde daha yüksek performans sınıflarına ulaşılabilir.
Sinyal bütünlüğü özelliklerinin yanı sıra, bir konnektörün güç iletimi için sahip olduğu akım taşıma kapasitesi (akım taşıma kapasitesi) de önemli bir temel yetkinliktir. Akım taşıma eğrileri yardımıyla, bileşenin izin verilen maksimum sınır sıcaklığını (üst sınır sıcaklığı) aşmamak için belirli bir ortam sıcaklığında bir kontak üzerinden ne kadar akım geçebileceği belirlenebilir. Aşağıdaki derating eğrisi, Zero8 konektöründe pin sayısı ve akım taşıyan kontak sayısına bağlı olarak kontak başına farklı akım değerlerinin nasıl ortaya çıktığını örnek olarak göstermektedir.
Şekilde görüldüğü gibi, 12 pimli bir konektör (mavi eğri), 80 pimli bir konektöre (yeşil eğri) kıyasla daha iyi bir akım taşıma kapasitesisine ulaşır. Bunun nedeni, pin sayısı daha az olan konnektörlerin iç kısmında daha az sıcak nokta oluşmasıdır: Burada daha az ısı oluşur ve bu ısı daha iyi dağıtılabilir. Akım, kontakların sadece küçük bir kısmı üzerinden geçirildiğinde (kırmızı eğri) ısı daha da iyi tahliye edilir.
Şekilde görüldüğü gibi, 12 pimli bir konektör (mavi eğri), 80 pimli bir konektöre (yeşil eğri) kıyasla daha iyi bir akım taşıma kapasitesisine ulaşır. Bunun nedeni, pin sayısı daha az olan konnektörlerin iç kısmında daha az sıcak nokta oluşmasıdır: Burada daha az ısı oluşur ve bu ısı daha iyi dağıtılabilir. Akım, kontakların sadece küçük bir kısmı üzerinden geçirildiğinde (kırmızı eğri) ısı daha da iyi tahliye edilir.
Dayanıklılık
SMT-Steckverbindern, bir konnektörün sağlamlığı örneğin bıçak ve dişi konnektör arasındaki çift temaslı temas prensibinin tasarımında, düşük yüzey aşınması için kontak kaplamasıinin kalitesinde veya optimum menisküs oluşumu sağlayacak şekilde tasarlanması gereken lehim bacaklarında kendini gösterir. SMT-Steckverbindern işlenmesi ve kullanımı sırasında da bunların mümkün olduğunca sağlam olması önem taşıyabilir. Takma işlemi sırasında, giriş pahları ve geniş tasarlanmış yakalama aralığı, yüksek bir tolerans telafisi (tolerans dengeleme) sağlar ve konnektörlerin kullanımını olabildiğince kolaylaştırır.
konnektör Motorun yakınına monte edildikleri için invertör 'de bulunan bileşenler yüksek darbe ve titreşimlere maruz kalırlar. Darbe ve titreşimler, devre kartı ile konnektör arasındaki ve konnektörler arasındaki sabit ve kesintisiz teması tehlikeye atar. Devre kartı ile konnektör arasında güvenilir ve dayanıklı bir temas, örneğin press-fit teknolojisi yoluyla sağlanabilir. press-fit teknolojisi ile amaç, konnektör ile devre kartı arasında mümkün olduğunca yüksek tutma kuvvetleri elde etmektir. Zira tutma kuvvetleri, darbe ve titreşime dayanması gereken mekanik bağlantıyı belirler. Bu bağlantı teknolojisi, bir press-fit pin 'in devre kartındaki deliğe preslenerek, pimin mekanik olarak deforme edilmesi yoluyla gaz geçirmez, korozyona dayanıklı, düşük dirençli ve elektriksel olarak güvenli bir mekanik bağlantı oluşturulan, kendini kanıtlamış bir yöntemdir; bu bağlantı, reçine dolgu için de uygundur. ept GmbH, bu işleme tekniğini kullanarak hem standart ürünleri hem de müşteriye özel çözümler sunmaktadır.
Bu işlemde, press-fit pin pimlerin köşegeni, devre kartındaki deliğin çapından daha büyüktür. Konektör pimi, press-fit bölgesi esnek bir yapıya sahiptir; böylece baskı devre kartı, presleme işlemi sırasında oluşan fiziksel kuvvetler nedeniyle deforme olmaz veya hasar görmez. Dolayısıyla deformasyon, press-fit bölgesi ile sınırlı kalır. Presleme işlemi sırasında, kontak pini ile metalize edilmiş baskı devre kartı deliği arasında bir soğuk kaynak oluşur; bu da, baskı devre kartını lehimleme işlemiyle termal olarak zorlamadan bağlantıyı mekanik olarak yüksek yüklere dayanıklı hale getirir. Ayrıca, bu bağlantı DIN EN 60352-5 standardında belirtilmiştir ve titreşim, bükülme ve şiddetli sıcaklık değişimleri gibi çok yüksek mekanik ve termal yükler altında bile güvenilir temas sağlar ve 200 g’ye kadar darbe yüklerine dayanır. press-fit teknolojisi adresinde de belirtildiği gibi, ept’nin Flexilink konnektör ürünü aşağıdaki özel kalite özellikleriyle öne çıkmaktadır:
Bu işlemde, press-fit pin pimlerin köşegeni, devre kartındaki deliğin çapından daha büyüktür. Konektör pimi, press-fit bölgesi esnek bir yapıya sahiptir; böylece baskı devre kartı, presleme işlemi sırasında oluşan fiziksel kuvvetler nedeniyle deforme olmaz veya hasar görmez. Dolayısıyla deformasyon, press-fit bölgesi ile sınırlı kalır. Presleme işlemi sırasında, kontak pini ile metalize edilmiş baskı devre kartı deliği arasında bir soğuk kaynak oluşur; bu da, baskı devre kartını lehimleme işlemiyle termal olarak zorlamadan bağlantıyı mekanik olarak yüksek yüklere dayanıklı hale getirir. Ayrıca, bu bağlantı DIN EN 60352-5 standardında belirtilmiştir ve titreşim, bükülme ve şiddetli sıcaklık değişimleri gibi çok yüksek mekanik ve termal yükler altında bile güvenilir temas sağlar ve 200 g’ye kadar darbe yüklerine dayanır. press-fit teknolojisi adresinde de belirtildiği gibi, ept’nin Flexilink konnektör ürünü aşağıdaki özel kalite özellikleriyle öne çıkmaktadır:
- Düşük nozul etkisi (yani, iletken yol'ın deforme olması)
- Soğuk lehim noktalarının ve lehim köprülerinden kaynaklanan kısa devrelerin önlenmesi
- Yüksek mukavemet ve sağlamlık ile aynı zamanda mükemmel esneklik özellikleri İşleme tekniğine optimum uyum sayesinde
- proses güvenilirliği Kalıplı şekillendirme sayesinde üretimde
- güvenilir tekrarlanabilirlik Otomotiv elektroniği alanındaki önde gelen üreticilerin en yüksek gereksinimlerini
- karşılar Milyarlarca kez kanıtlanmış en
- yüksek güvenilirlik ve arıza güvenliği
press-fit teknolojisi hakkında daha ayrıntılı teknik bilgi edinmek ister misiniz?
press-fit teknolojisi'in temelleri hakkında kapsamlı bilgiler içeren ücretsiz teknik raporumuzu size memnuniyetle göndeririz:
Teknik raporu talep edin »
press-fit teknolojisi'in temelleri hakkında kapsamlı bilgiler içeren ücretsiz teknik raporumuzu size memnuniyetle göndeririz:
Teknik raporu talep edin »
Başka sorunuz var mı?
Lütfen bizimle iletişime geçin!
Form
aracılığıyla talepte bulunabilirsiniz: +49 (0) 8861 2501 0
sales@ept.de
Lütfen bizimle iletişime geçin!
Form
aracılığıyla talepte bulunabilirsiniz: +49 (0) 8861 2501 0
sales@ept.de