Innowacja złączy o dużej gęstości zapewnia wyższą obciążalność prądową i przyczynia się do rozwoju nowych, czysto elektrycznych i hybrydowych pojazdów wyższego poziomu.
Ciągły rozwój hybrydowych pojazdów elektrycznych (HEV) i całkowicie elektrycznych pojazdów (EV) jest podstawą większości producentów samochodów' przyszłe strategie. W najbliższej przyszłości na drogach dominować będą pojazdy hybrydowe i pojazdy wyłącznie elektryczne. W ostatnich latach technologia pojazdów napędzanych wyłącznie energią elektryczną i hybrydową poczyniła znaczne postępy, co ma wiele zalet w porównaniu z tradycyjnymi silnikami spalinowymi. Ponieważ zużywają mniej benzyny (HEV) lub nie zużywają benzyny (EV), pojazdy te są znacznie cichsze, czyściejsze, mają niższe koszty tankowania i generalnie mają mniej czynności konserwacyjnych ze względu na mniej ruchomych części i późniejsze zużycie.
Jednak, aby zwiększyć akceptację społeczną na całym świecie, producenci hybrydowych pojazdów elektrycznych / pojazdów wyłącznie elektrycznych wciąż stoją przed wieloma wyzwaniami. Systemy akumulatorów tych pojazdów wymagają większej liczby ulepszeń i większej wydajności, aby wydłużyć czas i odległość, jaką mogą pokonać, skrócić czas ładowania i poprawić jakość energii, z których wszystkie są mniejsze i lżejsze niż obecne systemy Kompletne w przestrzeni. Zwiększenie odporności złącza w systemie zarządzania baterią (BMS) może pomóc poprawić wydajność we wszystkich trzech obszarach. Mówiąc dokładniej, aplikacje BMS wymagają złączy o wyższej wydajności i mniejszych wymiarach, przy jednoczesnym spełnieniu trudnych warunków środowiskowych w zastosowaniach motoryzacyjnych.
Podstawowe zasady BMS
System akumulatorów hybrydowych (HEV) / wyłącznie elektrycznych (EV) składa się z wielu akumulatorów. Te pojedyncze baterie mogą mieć różne charakterystyki wydajności. Kiedy producenci pakują baterie w zestawy, próbują pogrupować tę samą partię baterii i mają podobną charakterystykę działania, aby zminimalizować różnice między bateriami. Jednak wydajność akumulatora jest często różna ze względu na temperaturę pracy akumulatora&# 39, prąd ładowania i rozładowania, stan naładowania (SOC) i stan zdrowia (SOH).
System zarządzania akumulatorem HEV / EV łączy czujniki, sterowniki, złącza i sprzęt komputerowy ze złożonymi algorytmami oprogramowania w celu zmaksymalizowania wydajności akumulatora i obejmuje prąd ładowania i rozładowania, stan naładowania (np. Żywotność akumulatora) i SOH. Ważne informacje są przesyłane z akumulatora spakować na dysk. BMS monitoruje i kontroluje szybkość ładowania i rozładowywania zgodnie ze zmiennymi, takimi jak zapotrzebowanie na obciążenie, napięcie zasilania, prąd, temperatura i stan baterii w celu optymalizacji wydajności systemu.
Równowaga ogniw to kolejna podstawowa funkcja samochodowego BMS, ponieważ umożliwia systemowi kompensację i korygowanie nieprawidłowej funkcji konserwacyjnej pojedynczego akumulatora. Wydajność hybrydowego pojazdu elektrycznego / akumulatora pojazdu elektrycznego również zależy od jakości ładowania. Dlatego BMS obejmuje kontrolę ładowania i rozładowania. Akumulatory hybrydowe (HEV) / wyłącznie elektryczne (EV) mogą być również ładowane poprzez hamowanie odzyskowe w celu wychwycenia i magazynowania energii kinetycznej poruszających się pojazdów, co komplikuje system zarządzania akumulatorem.
Wymagania dotyczące złączy BMS
We wszystkich zastosowaniach motoryzacyjnych złącza muszą zapewniać wysoką i niezawodną pracę w warunkach wysokiej temperatury, wstrząsów, wibracji, cieczy, kurzu / brudu i innych warunków środowiskowych. Ponadto systemy zarządzania akumulatorami wymagają wytrzymałych i niezawodnych rozwiązań połączeniowych, które są w stanie wytrzymać wyższe prądy. Baterie są zwykle połączone łańcuchowo, z jedną baterią podłączoną do drugiej, aby zmaksymalizować wykorzystanie energii baterii. Złącza używane w funkcji połączenia łańcuchowego są niezbędne do wyważenia jednostki.
Akumulator ma dużą gęstość i wiele urządzeń elektronicznych. Dlatego wszystkie ich elementy wewnętrzne, w tym złącza, muszą spełniać surowe wymagania dotyczące rozmiaru i wagi. Te gęste zestawy akumulatorów wymagają złączy z niezawodnymi połączeniami stykowymi i dodatnimi mechanizmami blokującymi.
Rozwiązania dla złączy HEV / EV
Producenci złączy w dalszym ciągu opracowują solidne rozwiązania połączeń wzajemnych o stopniu ochrony IP 67, aby spełnić wymagania aplikacji HEV / EV. Wielofunkcyjne złącza przewód-płytka i przewód-przewód składają się z małych elementów o prądzie znamionowym do 5A. To oczywista poprawa. Poprzednia wersja obsługuje tylko 3A; jest to konieczne w przypadku akumulatorów zasilanych łańcuchowo i pojazdów hybrydowych / wyłącznie elektrycznych, które zwiększają zasięg jazdy. Te innowacyjne złącza mają minimalną wysokość rozstawu około 2,0 mm i mały rozmiar 8,0 mm, aby zapewnić zgodność rozmiaru i wagi.
Złącza Hirose' z serii ZE 05 mogą zachować wysoką wydajność w trudnych warunkach środowiskowych, w tym w ciągłej pracy w warunkach super wibracji i do 125 ° C. Złącza Hirose' seria ZE 05 mają o 30% mniej powierzchni montażowej PCB niż inne produkty. Starsze technologie pozwalają na zakończenie PCB tylko z jednej strony płytki, ponieważ druga strona wymaga uziemienia, ale nowsze złącza, takie jak seria ZE05, nie mają tego ograniczenia.
W konstrukcji dwurzędowej te, podobnie jak inne zaawansowane złącza samochodowe, zapewniają dużą liczbę styków 12 lub 24 oraz większą gęstość niż wcześniej. Te złącza przewód-płytka i przewód-przewód mają lepszą ciągłą odporność na temperaturę i wyższy prąd roboczy. Wyższa temperatura nominalna i wyższa obciążalność prądowa zapewniają bezpieczne i szybkie ładowanie akumulatorów HEV / EV.
Wiele nowych zalet konstrukcyjnych złącza to możliwość ubezpieczenia pozycji końcowej (TPA) i pozycji złącza (CPA). Te elementy konstrukcyjne zapewniają, że złącze jest zablokowane na miejscu przez element pomocniczy i zwykle ma wyraźny dotykowy mechanizm zatrzaskowy. Zaciski złącza są również spolaryzowane, co oznacza, że są skośne, podobnie jak równoległobok, więc złącze może pasować tylko w jednym kierunku. Ta funkcja bezpieczeństwa dodatkowo poprawia niezawodność.
Ważnym czynnikiem w zastosowaniach motoryzacyjnych jest potrzeba niezawodnych i trwałych złączy, które mogą zapewnić więcej funkcji w mniejszych i lżejszych przestrzeniach. To samo dotyczy systemów zarządzania akumulatorami HEV / EV. Innowacyjne złącza o dużej gęstości zapewniają wyższą obciążalność prądową, spełniają wymagania dotyczące wydajności systemu zarządzania akumulatorem, pomagają zmaksymalizować czas jazdy, skrócić czas ładowania i poprawić wydajność energetyczną BMS.
