Analisi delle tendenze tecnologiche di isolamento in PET delle sbarre collettrici automobilistiche nello sviluppo di veicoli a nuova energia

Con la rapida crescita del settore dei veicoli a nuova energia (NEV), le tecnologie di gestione dell'energia e di connessione elettrica nei sistemi di controllo elettronico di bordo- stanno subendo profondi cambiamenti. Condensatori e sbarre collettrici, in quanto componenti chiave nei sistemi di conversione e accumulo dell'energia, stanno costruendo insieme la "rete neurale" dei sistemi di azionamento elettrico. In aree chiave come i moduli elettronici di potenza, i-caricabatterie di bordo (OBC), i convertitori CC/CC e i sistemi di gestione delle batterie (BMS), la progettazione collaborativa di condensatori a film CC e sbarre collettrici per autoveicoli è diventata una direzione chiave per migliorare la tolleranza della tensione, sopprimere le interferenze elettromagnetiche e migliorare l'affidabilità del sistema.

 

 

 

 

Nei veicoli a nuova energia, i condensatori svolgono funzioni come filtraggio, disaccoppiamento, assorbimento di energia e risonanza. In base alla capacità e alla tensione nominale, tre tipi principali di condensatori sono attualmente utilizzati nei sistemi automobilistici: condensatori ceramici (MLCC), condensatori elettrolitici in alluminio e condensatori a film CC.

 

Condensatori ceramici (MLCC):Offrono eccellenti caratteristiche di alta-frequenza e sono adatti per catene di segnali e sistemi a bassa-tensione.

Condensatori elettrolitici in alluminio:Hanno una capacità elevata ma una resistenza a bassa tensione e vengono utilizzati principalmente in applicazioni a bassa-tensione.

Condensatori a film CC:Combinano alta tensione ed elevata affidabilità, rendendoli il tipo di condensatore principale per i circuiti DC-Link e di filtro nei veicoli a nuova energia.

 

Le capacità di alta-temperatura, alta-tensione e alta-corrente dei condensatori a film li rendono componenti chiave nelle schede di controllo integrate (OBC), nei moduli CC/CC e negli inverter di azionamento. L'integrazione del modulo condensatore spesso richiede una co-progettazione con una barra collettrice del condensatore o una barra collettrice del condensatore CC per abbreviare il percorso della corrente, ridurre l'induttanza equivalente (ESL) e migliorare l'efficienza di conversione della potenza.

 

 

1. Integrazione di condensatori DC-Link e sbarre collettrici

I moduli condensatore nei sistemi ad alta tensione- dei veicoli a nuova energia sono spesso integrati direttamente con la sbarra collettrice per formare una struttura di sbarra collettrice laminata di condensatori. Questo design riduce al minimo il circuito induttivo in condizioni di alta-tensione e alta-frequenza, riducendo significativamente la perdita di potenza.

 

Nei sistemi di sbarre per veicoli elettrici, la sbarra per condensatori a film per veicoli elettrici e la sbarra per condensatori di potenza sono soluzioni chiave. La struttura del conduttore in rame laminato della sbarra collettrice è isolata e protetta dalla pellicola isolante PET Automotive BusBar, che garantisce elevata rigidità dielettrica e flessibilità meccanica e soddisfa gli standard di sicurezza sull'alta tensione- dei veicoli elettrici.

 

2. Ottimizzazione del materiale delle sbarre e della placcatura

Per migliorare la conduttività elettrica e la resistenza alla corrosione, le sbarre collettrici in rame stagnato-per i veicoli elettrici e le sbarre collettrici in lamiera stagnata-per le automobili sono ampiamente utilizzate nei sistemi di azionamento elettrico. Questi componenti automobilistici a sbarre garantiscono una bassa resistenza di contatto e un'elevata conduttività termica durante la conversione della tensione e la distribuzione dell'energia.

 

Inoltre, la tecnologia di isolamento delle sbarre collettrici consente l'isolamento dall'alta-tensione tramite rivestimenti in PET, PI o polvere epossidica. In combinazione con la struttura del connettore di alimentazione automobilistico, consente la compattezza e la modularità del sistema. Per le sbarre collettrici dei veicoli elettrici e le sbarre collettrici delle batterie dei veicoli elettrici, il controllo dello spessore dell'isolamento e della rigidità dielettrica sono considerazioni di progettazione chiave.

 

 

 

I condensatori MLCC (condensatori ceramici multistrato) rimangono insostituibili nei sistemi di controllo e a bassa tensione- del settore automobilistico. Vengono utilizzati principalmente nelle unità di controllo (ECU), ADAS, radar e nei-sistemi di infotainment dei veicoli. Il design del terminale morbido dell'MLCC e la struttura a tre-terminali riducono efficacemente lo stress meccanico e le interferenze elettromagnetiche.

 

I condensatori CeraLink, destinati ai moduli di potenza SiC/GaN ad alta-frequenza, svolgono un ruolo chiave nei moduli condensatori a film a sbarre-per-barre collettrici grazie alle loro caratteristiche di bassa ESL e alta frequenza di commutazione. Vengono spesso utilizzati insieme alla struttura della cabina sbarre per formare un anello di corrente ad alta-frequenza e-risposta rapida e migliorare la stabilità del collegamento CC.

 

 

Sulla base della nuova architettura della piattaforma per veicoli energetici e del layout del modulo di potenza, lo sviluppo delle sbarre automobilistiche si sta attualmente muovendo nelle seguenti direzioni:

 

Barra collettrice di terra automobilistica (GBB):Fornisce un percorso di messa a terra e di prevenzione delle interferenze per l'intero veicolo ed è comunemente utilizzato nei sistemi di controllo della batteria di bordo (OBC) e del sistema di gestione della batteria (BMS).

Barra collettrice della batteria dell'auto:Consente il collegamento in serie e in parallelo di pacchi batteria e trasporta corrente elevata.

Barra collettrice automatica (sbarra collettrice General Motors):Copre ricarica, azionamento elettrico e controllo elettronico, adatto a più piattaforme di veicoli.

Barra collettrice del condensatore e barra collettrice del condensatore CC:Co-confezionato con moduli condensatore per ottimizzare la circolazione dell'energia.

 

Questa tendenza alla segmentazione riflette la duplice richiesta dei veicoli a nuova energia in termini di elevata densità di potenza e integrazione strutturale.

 

 

Nei sistemi elettrici dei veicoli a nuova energia, la progettazione collaborativa di condensatori e moduli sbarre collettrici non riguarda più semplicemente la conduzione e lo stoccaggio dell'energia, ma piuttosto una collaborazione di sistema ad alta-frequenza, alta-tensione e bassa-impedenza.

 

La tecnologia di isolamento PET BusBar per il settore automobilistico garantisce la sicurezza dell'alta-tensione.

La barra collettrice di laminazione del condensatore fornisce un percorso di corrente a basso-ESL.

La banda stagnata-Busbar Automotive garantisce resistenza alla corrosione e lunga durata.

L’architettura dei veicoli elettrici a sbarre supporta la rapida conversione dell’energia nei sistemi di azionamento elettrico intelligenti.

 

In futuro, il sistema automobilistico BusBar funzionerà con il Capacitor Busbar per costruire una rete di alimentazione integrata che supporti piattaforme a voltaggio più elevato (800 V+) e moduli di azionamento elettrico a-potenza-densità più elevata.

 

 

Nel mezzo della continua ondata di innovazione nei veicoli a nuova energia, l’evoluzione tecnologica dei condensatori e delle sbarre collettrici sta determinando aggiornamenti nell’architettura di controllo elettronico dei veicoli. Dai primi cablaggi indipendenti alle attuali sbarre collettrici in rame stagnato-integrato per soluzioni EV e dai tradizionali condensatori di collegamento CC-alla struttura delle sbarre collettrici con condensatori a film per veicoli di nuova energia, i percorsi di trasmissione di potenza vengono accorciati, l'efficienza aumenta e l'affidabilità è migliorata.

 

L'integrazione delSbarra automobilisticae la DC Capacitor BusBar rappresenta una nuova direzione per i sistemi elettrici dei veicoli elettrici intelligenti: più leggeri, più sicuri e più efficienti.

 

Nel contesto della tendenza verso “tensione più elevata, maggiore integrazione e peso più leggero”, l’ottimizzazione coordinata di sbarre collettrici e condensatori continuerà a fornire un supporto di alimentazione più stabile ed efficiente per i veicoli a nuova energia.