De innovatie van connectoren met hoge dichtheid zorgt voor een hogere stroomcapaciteit en draagt bij aan de ontwikkeling van nieuwe puur elektrische en hybride voertuigen van een hoger niveau.
De voortdurende ontwikkeling van hybride elektrische voertuigen (HEV) en puur elektrische voertuigen (EV) is de kern van de meeste autofabrikanten' toekomstige strategieën. In de nabije toekomst zullen hybride voertuigen en puur elektrische voertuigen de weg domineren. In de afgelopen jaren heeft de puur elektrische en hybride voertuigtechnologie aanzienlijke vooruitgang geboekt, wat veel voordelen heeft ten opzichte van traditionele verbrandingsmotoren. Omdat ze minder benzine (HEV) of geen benzine (EV) verbruiken, zijn deze voertuigen veel stiller, rijden ze schoner, hebben ze lagere tankkosten en hebben ze over het algemeen minder onderhoud door minder bewegende delen en daaruit voortvloeiende slijtage.
Om de publieke acceptatie wereldwijd te vergroten, staan fabrikanten van hybride elektrische voertuigen / puur elektrische voertuigen echter nog steeds voor veel uitdagingen. De batterijsystemen van deze voertuigen hebben meer verbeteringen en een hogere efficiëntie nodig om de tijd en afstand die ze kunnen afleggen te vergroten, de oplaadtijd te verkorten en de stroomkwaliteit te verbeteren, die allemaal kleiner en lichter zijn dan de huidige systemen Compleet in de ruimte. Door de robuustheid van de connector in het batterijbeheersysteem (BMS) te vergroten, kunnen de prestaties op alle drie de gebieden worden verbeterd. Meer specifiek vereisen GBS-toepassingen connectoren met hogere prestaties met een kleinere footprint, terwijl ze voldoen aan de zware omgevingsomstandigheden in automobieltoepassingen.
Basisprincipes van GBS
Het batterijsysteem van hybride kracht (HEV) / puur elektrisch voertuig (EV) bestaat uit meerdere batterijen. Deze individuele batterijen kunnen verschillende prestatiekenmerken hebben. Wanneer fabrikanten batterijen in batterijpakketten verpakken, proberen ze dezelfde batch batterijen te groeperen en hebben ze vergelijkbare prestatiekenmerken om het verschil tussen batterijen te minimaliseren. De prestaties van de accu zijn echter vaak anders vanwege de bedrijfstemperatuur, laad- en ontlaadstroom, laadstatus (SOC) en gezondheidstoestand (SOH) van de accu'
Het HEV / EV-batterijbeheersysteem combineert sensoren, controllers, connectoren en computerapparatuur met complexe software-algoritmen om de batterijprestaties te maximaliseren, en omvat laad- en ontlaadstroom, SOC (bijv. Levensduur van de batterij) en SOH. De belangrijke opgenomen informatie wordt verzonden vanaf de batterij pack naar de drive. BMS bewaakt en regelt de laad- en ontlaadsnelheid op basis van variabelen zoals belastingvraag, voedingsspanning, stroom, temperatuur en batterij-SOC om de systeemprestaties te optimaliseren.
Celbalans is een andere basisfunctie van het auto-BMS, omdat het het systeem in staat stelt de abnormale onderhoudsfunctie van een enkele batterij te compenseren en te corrigeren. De prestaties van de accu van een hybride elektrisch voertuig / puur elektrisch voertuig zijn ook afhankelijk van de laadkwaliteit. Daarom omvat BMS laad- en ontlaadregeling. Hybride stroom (HEV) / puur elektrische auto (EV) batterijen kunnen ook worden opgeladen door middel van regeneratief remmen om de kinetische energie van bewegende voertuigen op te slaan en op te slaan, wat het batterijbeheersysteem ingewikkelder maakt.
Vereisten voor GBS-connectoren
In alle automobieltoepassingen moeten connectoren hoge en betrouwbare prestaties garanderen onder hitte, schokken, trillingen, vloeistof, stof / vuil en andere omgevingsomstandigheden. Bovendien vereisen batterijbeheersystemen robuuste en betrouwbare verbindingsoplossingen die hogere stromen aankunnen. Batterijen zijn meestal in serie geschakeld, waarbij de ene batterij op de andere is aangesloten om het gebruik van batterij-energie te maximaliseren. De connectoren die worden gebruikt voor de doorlusfunctie zijn essentieel voor de balans van de unit.
Het batterijpakket heeft een hoge dichtheid en veel elektronische apparaten. Daarom moeten al hun interne componenten, inclusief connectoren, voldoen aan strikte vereisten voor afmetingen en gewicht. Deze compacte accu's vereisen connectoren met betrouwbare contactverbindingen en positieve vergrendelingsmechanismen.
Oplossingen voor HEV / EV-connectoren
Connectorfabrikanten blijven robuuste interconnectoplossingen met IP 67-classificatie ontwikkelen om te voldoen aan de vereisten van HEV / EV-toepassingen. Multifunctionele wire-to-board- en wire-to-wire-connectoren bestaan uit kleine componenten met stroomwaarden tot 5A. Dit is een duidelijke verbetering. De vorige versie ondersteunt alleen 3A; dit is nodig voor doorgeluste stroomaccu's en hybride / puur elektrische voertuigen die de actieradius vergroten. Deze innovatieve connectoren hebben een minimale steekhoogte van ongeveer 2,0 mm en een kleine maat van 8,0 mm om ervoor te zorgen dat aan de afmetingen en het gewicht wordt voldaan.
Hirose' s ZE 05-serie connectoren kunnen hoge prestaties behouden onder zware omgevingsomstandigheden, inclusief continu werk in supertrillingen tot 125. De hoge temperatuur van c. Hirose' s ZE 05-serie connectoren hebben 30% minder PCB-montageoppervlak dan andere producten. Bij oudere technologieën kan de printplaat alleen aan één kant van het bord eindigen omdat de andere kant geaard moet worden, maar nieuwere connectoren, zoals de ZE05-serie, hebben deze beperking niet.
In een ontwerp met twee rijen bieden deze, net als andere geavanceerde auto-connectoren, een hoog aantal pinnen van 12 of 24 en een hogere dichtheid dan voorheen. Deze wire-to-board en wire-to-wire connectoren hebben een betere continue temperatuurbestendigheid en een hogere bedrijfsstroom. De hogere nominale temperatuur en hogere stroombelastbaarheid zorgen voor een veilig en snel opladen van HEV / EV-accu's.
Veel nieuwe voordelen van het connectorontwerp zijn de verzekeringsmogelijkheden voor de eindpositie (TPA) en connectorpositie (CPA). Deze ontwerpelementen zorgen ervoor dat de connector op zijn plaats wordt vergrendeld via de secundaire en meestal een duidelijk tactiel klikmechanisme heeft. De connectoraansluitingen zijn ook gepolariseerd, wat betekent dat ze schuin staan, net als een parallellogram, zodat de connector maar in één richting kan passen. Deze veiligheidsfunctie verbetert de betrouwbaarheid nog meer.
Een belangrijke factor bij automobieltoepassingen is de behoefte aan betrouwbare en duurzame connectoren die meer functies kunnen bieden in kleinere en lichtere ruimtes. Hetzelfde geldt voor HEV / EV-batterijbeheersystemen. Innovatieve connectoren met hoge dichtheid bieden een hogere stroomcapaciteit, zorgen voor de prestatie-eisen van het batterijbeheersysteem, helpen de rijtijd te maximaliseren, de oplaadtijd te verkorten en de vermogensprestaties van het BMS te verbeteren.
