Kako LCP Materiali opolnomočijo hibridni moduli PCU Electronic Control?

Avtomobilska industrija je trenutno v dobi preobrazbe. V ozadju vse bolj hudih globalnih okoljskih vprašanj so predpisi o varčevanju z energijo in čistimi emisijami strožje. Da bi se spopadli s temi izzivi, večji proizvajalci avtomobilov pospešujejo razvoj hibridnih električnih vozil, čistih električnih vozil, vozil z gorivnimi celicami in drugih pogonskih sistemov za nadomestitev tradicionalnih motorjev za notranjo zgorevanje. Med njimi so hibridna električna vozila (HEV) z bencinskimi motorji in pogonskimi motorji, saj so viri električne energije prevzeli vodilno vlogo pri komercializaciji in popularizaciji.

Kot največji dobavitelj avtomobilskih delov v okviru Honda Motor Co., Ltd., je Keihin Corporation prevzel vodilno vlogo pri raziskovanju in razvoju komponent sistema pogona naslednje generacije kot ponudnik celovitih rešitev sistema za upravljanje energije. Že oktobra 2015 na avtomobilskem salonu v Tokiu je Keihin izdal svojo neodvisno razvito novo enoto za nadzor napajanja (PCU) - motorno enoto za nadzor proizvodnje električne energije in vožnjo v hibridnih vozilih. Novembra istega leta je začela množično proizvodnjo osnovne komponente, Inteligentnega modula Power (IPM), ki je bil nameščen v Hondini "Odisey Hybrid."

Miniaturizacija in visoka zmogljivost IPM sta spodbujala celotno miniaturizacijo in lahki PCU. Ena ključnih tehnologij, ki podpira ta preboj, je material Laperos® LCP S135 iz poliplastike.

Ⅰ. Delovna načela PCU in IPM

Kot jedro regulacije energije v hibridnih vozilih lahko PCU pretvori napetost akumulatorja v delovno napetost pogonskega motorja, uravnava gonilno silo motorja med križarjenjem in pospeševanjem in je odgovoren za pretvorbo toka DC, ko generator polni baterijo, pa tudi obnovitev energije, ki jo ustvari med požvišanjem. Njegova struktura vključuje zagonski transformator, motorni pogon in krmilnik povratnih informacij, inteligentni modul moči itd.

Kot jedrna polprevodniška kompozitna komponenta PCU je Keihin dosegla največjo gostoto izhodne moči PCU z zmanjšanjem toplotne izgube IGBT (izoliranega vrat bipolarnega tranzistorja) in povratnih diod v kombinaciji z zasnovo visoko temperaturne odpornosti in miniaturizirane hladilne strukture. IPM je nameščen na sredini PCU, zgoraj pa je nameščen podlaga za vrata in vodno hlajeno jakno spodaj. Velikost njenega ohišja neposredno določa skupno količino PCU - Keihin je s tehnološkimi inovacijami komponent IPM dosegel celotno miniaturizacijo PCU.

Ⅱ. Tehnološki preboj Laperos® LCP S135 v ohišju IPM

Odlična toplotna odpornost spajkalnika

Med proizvodnjo IPM mora ohišja prenesti visoke temperature postopka spajkalnega varjenja. Steklena, ojačana z vlakninami, ki je bila ojačana z vlakni, je postala ključni material v industriji za doseganje miniaturizacije IPM in visoke moči zaradi svoje vrhunske toplotne odpornosti-njegova zmogljivost zagotavlja, da površina smole ostane stabilna med visokotemperaturnimi procesi, pri čemer se izogne ​​deformaciji ali poškodbi.

Ravnotežje visoke fluidnosti in fuzijske trdnosti

Kot največji oblikovani izdelek iz laperos® LCP smole mora ohišje IPM izpolnjevati zahteve glede pretočnosti za obsežno oblikovanje, hkrati pa doseči natančne standarde zapletenih komponent, kot so konektorji. Gosto urejene bakrene liste v ohišju je treba v celoti oblikovati s smolo brez lepil, ki predstavljajo izjemno velike izzive v procesu oblikovanja. S pomočjo podatkov o analizi pretoka iz tehnološkega centra TSC poliplastike in tristranskim izmenjavo podatkov med proizvajalci Keihin in oblikovanje je bil končno premagan problem ogrevanja razpok v fuzijskem območju.

Dimenzionalna stabilnost in nadzor nad

IPM je treba namestiti na vodno hlajeno jakno, njegova natančnost oblike pa neposredno vpliva na hladilni učinek. Laperos® LCP S135 je z optimizacijo podatkov o analizi pretoka učinkovito nadzoroval Warpage in procesno izkušnjo proizvajalcev oblikovanja, pri čemer zagotavljajo vrzeli med IPM in vodno hlajenim suknjičem, da bi zagotovili učinkovitost odvajanja toplote.

Obsežne prednosti toplotne odpornosti in zanesljivosti

Čeprav imajo materiali LCP večje stroške in večje težave z oblikovanjem, so pri proizvodnji IPM drugi materiali nagnjeni k težavam, kot je izboklina, medtem ko Laperos® S135 izstopa v toplotni odpornosti in zanesljivosti, kar postane edina izbira. Ker se PCU -jev nadgradi proti manjši velikosti in večji zmogljivosti, se bodo zahteve za toplotno odpornost materiala v IPM še povečale, prednosti materialov LCP pa bodo še naprej izpostavljene.

Ⅲ. Načelo vibracijskega dušenja materialov LCP

Polimerne molekule Laperos® imajo močno usmerjeno notranjo strukturo in ta orientacija tvori večplastno razporeditev v oblikovanem izdelku. Ko je oblikovani produkt podvržen vibraciji, trenje med večplastnimi strukturami hitro razprši energijo vibracij, kar znatno poveča njegovo zmogljivost vibracij.

Ⅳ. Tehnološko razširitev in prihodnje aplikacije

Kot polprevodniški sestavni komponenti mora biti proizvodnja IPM dokončana v super čisti sobi. Keihin je v svojem drugem proizvodnem obratu Miyagi v Miyagiju zgradil 10.000 čiste sobe razreda, ki je uvajal nove linije za pritrditev čipov in napredne tehnologije za analizo za spodbujanje širjenja IPM aplikacij v električnih sistemih nove generacije, kot so hibridna vozila, električna vozila in vozila gorivnih celic, kar zagotavlja osnovno tehnično podporo za elektrifikacijo avtomobilov.