החדשנות של מחברים בצפיפות גבוהה מספקת יכולת נשיאה גבוהה יותר של זרם ותורמת לפיתוח רכבים חשמליים היברידיים טהורים ברמה גבוהה יותר.
המשך הפיתוח של רכבים חשמליים היברידיים (HEV) וכלי רכב חשמליים טהורים (EV) הוא הליבה של רוב יצרניות הרכב' אסטרטגיות עתידיות. בעתיד הקרוב ישלטו בכבישים היברידיים ורכבים חשמליים טהורים. בשנים האחרונות טכנולוגיית הרכב החשמלי וההיברידית הטהורה התקדמה משמעותית, שיש לה יתרונות רבים בהשוואה למנועי בעירה פנימית מסורתית. מכיוון שהם משתמשים בפחות בנזין (HEV) או ללא בנזין (EV), כלי רכב אלה הם הרבה יותר שקטים, מנקים יותר, בעלויות תדלוק נמוכות יותר ובדרך כלל יש פחות תחזוקה בגלל פחות חלקים נעים ובלאי שלאחר מכן.
עם זאת, על מנת להגביר את קבלת הציבור ברחבי העולם, יצרני רכב חשמלי היברידי / יצרני רכבים חשמליים טהורים עדיין עומדים בפני אתגרים רבים. מערכות הסוללה של רכבים אלה זקוקות לשיפורים רבים יותר וליעילות גבוהה יותר בכדי להגדיל את הזמן והמרחק בו הם יכולים לנסוע, להפחית את זמן הטעינה ולשפר את איכות ההספק, שכולם קטנים וקלים יותר מהמערכות הנוכחיות המושלמות בחלל. הגדלת החוסן של המחבר במערכת ניהול הסוללות (BMS) יכולה לסייע בשיפור הביצועים בשלושת התחומים. באופן ספציפי יותר, יישומי BMS דורשים מחברים בעלי ביצועים גבוהים יותר עם טביעת רגל קטנה יותר, תוך עמידה בתנאי הסביבה הקשים ביישומי רכב.
עקרונות בסיסיים של BMS
מערכת הסוללות ההיברידיות (HEV) / רכב חשמלי טהור (EV) מורכבת ממספר סוללות. לסוללות בודדות אלו יכולות להיות מאפייני ביצועים שונים. כאשר יצרנים אורזים סוללות בחבילות סוללות, הם מנסים לקבץ את אותה כמות סוללות ובעלי מאפייני ביצועים דומים כדי למזער את ההבדל בין סוללות. עם זאת, הביצועים של הסוללה הם לעתים קרובות שונים בשל טמפרטורת ההפעלה של הסוללה&# 39, זרם טעינה ופריקה, מצב טעינה (SOC) ומצב בריאות (SOH).
מערכת ניהול הסוללות HEV / EV משלבת חיישנים, בקרים, מחברים וציוד מחשוב עם אלגוריתמי תוכנה מורכבים כדי למקסם את ביצועי הסוללה, ותכלול זרם טעינה ופריקה, SOC (למשל חיי סוללה) ו- SOH המידע החשוב הכלול מועבר מהסוללה. לארוז לכונן. BMS עוקב ושולט בקצב הטעינה והפריקה בהתאם למשתנים כגון דרישת עומס, מתח אספקת חשמל, זרם, טמפרטורה וסוללה SOC כדי לייעל את ביצועי המערכת.
איזון תאים הוא פונקציה בסיסית נוספת של מכונית ה- BMS, משום שהיא מאפשרת למערכת לפצות ולתקן את פונקציית התחזוקה החריגה של סוללה אחת. הביצועים של רכב חשמלי היברידי / מצבר לרכב חשמלי טהור תלוי גם באיכות הטעינה. לכן, BMS כולל בקרת טעינה ופריקה. ניתן לטעון סוללות כוח היברידיות (HEV) / רכב חשמלי טהור (EV) גם באמצעות בלימה מתחדשת כדי ללכוד ו-" לאחסן את האנרגיה הקינטית של כלי רכב נעים, מה שהופך את מערכת ניהול הסוללות למסובכת יותר.
דרישות למחברי BMS
בכל יישומי הרכב, המחברים חייבים להבטיח ביצועים גבוהים ואמינים בתנאי חום, הלם, רטט, נוזל, אבק / לכלוך ותנאים סביבתיים אחרים. בנוסף, מערכות לניהול סוללות דורשות פתרונות קישוריים קשוחים ואמינים שיכולים להתמודד עם זרמים גבוהים יותר. הסוללות בדרך כלל קשורות בשרשרת, כאשר סוללה אחת מחוברת לשנייה כדי למקסם את השימוש באנרגיית הסוללה. המחברים המשמשים לתפקוד שרשרת החיננית חיוניים לאיזון היחידות.
לארוז הסוללה יש צפיפות גבוהה ומכשירים אלקטרוניים רבים. לכן, כל הרכיבים הפנימיים שלהם, כולל מחברים, חייבים לעמוד בדרישות קפדניות של גודל ומשקל. חבילות סוללות צפופות אלה דורשות מחברים עם חיבורי מגע אמינים ומנגנוני נעילה חיוביים.
פתרונות למחברי HEV / EV
יצרני מחברים ממשיכים לפתח פתרונות חיבור אינטראקטיביים מדורגי IP 67 שיעמדו בדרישות יישומי HEV / EV. מחברים חוט-ללוח וחוט-חוט רב-תכליתיים מורכבים מרכיבים קטנים עם דירוג זרם עד 5A. זהו שיפור ברור. הגרסה הקודמת יכולה לתמוך רק ב- 3A; זה הכרחי לסוללות כוח של שרשרת דייזי ולרכבים חשמליים היברידיים / טהורים המגדילים את טווח הנסיעה. מחברים חדשניים אלה הם בעלי גובה גובה צליל מינימלי של כ 2.0 מ"מ וגודל קטן של 8.0 מ"מ כדי להבטיח את הגודל והמשקל.
מחברי סדרת ZE 05 של Hirose&# 39 יכולים לשמור על ביצועים גבוהים בתנאים סביבתיים קשים, כולל עבודה מתמשכת ברטט סופר ועד 125. הטמפרטורה הגבוהה של c. למחברי סדרת ZE 05 של Hirose&# 39 יש שטח הרכבה של PCB ב 30% פחות ממוצרים אחרים. טכנולוגיות ישנות יותר מאפשרות לסיים את ה- PCB בצד אחד של הלוח מכיוון שצריך לקרקע את הצד השני, אך למחברים חדשים יותר, כמו סדרת ZE05, אין מגבלה זו.
בתכנון בשורה כפולה, אלה, כמו מחברי רכב מתקדמים אחרים, מספקים ספירת סיכות גבוהה של 12 או 24, וצפיפות גבוהה מבעבר. מחברי חוט ללוח וחוט לחוט הם בעלי התנגדות טובה יותר לטמפרטורה רציפה וזרם הפעלה גבוה יותר. הטמפרטורה הנומינלית הגבוהה יותר וכושר הנשיאה הנוכחי הגבוה יותר מבטיחים טעינה בטוחה ומהירה של סוללות HEV / EV.
יתרונות רבים של עיצוב מחברים חדשים הם יכולות ביטוח מיקום הקצה (TPA) ומיקום המחבר (CPA). אלמנטים עיצוביים אלה מבטיחים כי המחבר נעול במקום דרך המשנית ובדרך כלל בעל מנגנון לחיצה מישוש ברור. מסופי המחברים מקוטבים גם הם, מה שאומר שהם משופעים, ממש כמו מקבילית, כך שהמחבר יכול להתאים רק לכיוון אחד. תכונת בטיחות זו משפרת עוד יותר את האמינות.
גורם חשוב ביישומי רכב הוא הצורך במחברים אמינים ועמידים שיכולים לספק פונקציות רבות יותר במקומות קטנים וקלים יותר. כנ"ל לגבי מערכות ניהול סוללות HEV / EV. מחברים חדשניים בצפיפות גבוהה מספקים יכולת נשיאה גבוהה יותר של זרם, מבטיחים את דרישות הביצועים של מערכת ניהול הסוללה, עוזרים למקסם את זמן הכונן, מקטינים את זמן הטעינה ומשפרים את ביצועי ההספק של ה- BMS.
