Kuinka LCP Materials Empower Hybrid Power PCU -elektroniset ohjausmoduulit?

Autoteollisuus on tällä hetkellä muutoksen aikakaudella. Yhä vakavien globaalien ympäristökysymysten taustalla energiansäästö- ja puhtaan päästömääräykset ovat tulossa tiukempiin. Näiden haasteiden vastaamiseksi suuret autovalmistajat kiihdyttävät hybridi -sähköajoneuvojen, puhtaiden sähköajoneuvojen, polttokennon ajoneuvojen ja muiden käyttöjärjestelmien kehitystä perinteisten sisäisten palamuottorien korvaamiseksi. Niistä hybridi sähköajoneuvot (HEV) sekä bensiinimoottoreilla että moottoreilla, koska virtalähteet ovat ottaneet johtoaseman kaupallistamiseen ja popularisointiin.

Honda Motor Co., Ltd. -julkaisun suurimpana autoosien toimittajana Keihin Corporation on ottanut johtoaseman seuraavan sukupolven käyttöjärjestelmän komponenttien tutkimisessa ja kehittämisessä kattavien energianhallintajärjestelmien ratkaisujen tarjoajana. Jo lokakuussa 2015 Tokion autonäyttelyssä Keihin julkaisi itsenäisesti kehitetyn uuden tehonohjausyksikön (PCU) - moottoriyksikön sähköntuotannon ja ajamisen ohjaamiseksi hybridi -ajoneuvoissa. Saman vuoden marraskuussa se aloitti ydinkomponentin massatuotannon, älykäs tehomoduuli (IPM), joka on asennettu Hondan "Odyssey -hybridiin".

IPM: n miniatyrisointi ja korkea suorituskyky ovat edistäneet PCU: n yleistä miniatyrisointia ja kevyttä. Yksi tämän läpimurtoa tukevista keskeisistä tekniikoista on Laperos® LCP S135 -hartsimateriaali polyplasticsista.

Ⅰ. PCU: n ja IPM: n työperiaatteet

Koska hybridi -ajoneuvojen virransäädännön ydin, PCU voi muuntaa akkujännitteen käyttömoottorin työjännitteeseen, säätää moottorin käyttövoimaa risteilyn ja kiihtyvyyden aikana ja vastaa tasavirtavirran muunnosta, kun generaattori lataa akun, samoin kuin hidastumisen aikana syntynyt energiaa. Sen rakenne sisältää tehostimen muuntajan, moottorin käyttö- ja palautteen ohjaimen, älykkään tehonmoduulin jne.

PCU: n ytimen puolijohdekomposiittikomponentina Keihin on saavuttanut PCU: n korkeimman tehonlähtötiheyden vähentämällä IGBT: n (eristetty portin bipolaarinen transistori) ja palautekiodien lämpöhäviöt yhdistettynä korkean temperatiivisen resistenttejen ja miniatylisoitujen jäähdytysrakenteen suunnitteluun. IPM sijaitsee PCU: n keskustassa, yllä olevalla porttiveto-substraatti ja alla oleva vesijäähdytteinen takki. Sen asunnon koko määrittää suoraan PCU: n kokonaistilavuuden - Keihin on saavuttanut PCU: n kokonaismuodon IPM -komponenttien teknologisen innovaatioiden avulla.

Ⅱ. Laperos® LCP S135: n teknologiset läpimurtot IPM -kotelossa

Erinomainen juotoshitsauslämmönkestävyys

IPM -valmistuksen aikana kotelon on kestettävä juotoshitsausprosessin korkeat lämpötilat. Laperos® LCP S135: n lasikuituvahvistetusta luokasta on tullut alan avainmateriaali IPM: n miniatyrisoinnin ja suuren tehon tuotannon saavuttamiseksi sen ylemmän lämmönkestävyyden vuoksi-sen suorituskyky varmistaa, että hartsin pinta pysyy vakaana korkean lämpötilan prosessien aikana, välttäen muodonmuutoksia tai vaurioita.

Korkean juoksevuuden ja fuusiolujuuden tasapaino

IPM-kotelon on täytettävä Laperos® LCP -hartsista valmistettu suurimpana valettu tuote, joka on täytettävä suuren mittakaavan muovausvaatimukset samalla kun saavutetaan monimutkaisten komponenttien, kuten liittimien, tarkkuusstandardit. Kotelossa tiheästi järjestetyt buskbar -kuparilevyt on muovattava kiinteästi hartsiin ilman liimoja, asettaen muovausprosessille erittäin suuria haasteita. Polyplasticsin TSC -tekniikan keskuksen ja Keihinin ja muovausvalmistajien kolmenvälisen tiedon jakamisen tukemisen virtausanalyysitietojen avulla fuusiovyöhykkeen lämmityshalkeamien ongelma voitettiin lopulta.

Ulottuvuuden vakaus ja loimien hallinta

IPM on asennettava vesijäähdytteiseen takkiin, ja sen muodon tarkkuus vaikuttaa suoraan jäähdytysvaikutukseen. Laperos® LCP S135: llä on tehokkaasti kontrolloinut loimivirtausanalyysien optimoinnin ja muovausvalmistajien prosessikokemuksen avulla, mikä varmistaa, että IPM: n ja vesijäähdytteisen takin välillä ei ole aukkoja lämmön hajoamisen suorituskyvyn takaamiseksi.

Lämmönkestävyyden ja luotettavuuden kattavat edut

Vaikka LCP -materiaaleilla on korkeammat kustannukset ja suuremmat muovausvaikeudet, IPM -valmistuksessa muut materiaalit ovat alttiita ongelmille, kuten pullistumiselle, kun taas Laperos® S135 erottuu lämmönkestävyydestä ja luotettavuudesta, ja siitä tulee ainoa valinta. Kun PCUS -päivitys kohti pienempää kokoa ja parempaa suorituskykyä, IPM: n materiaalin lämmönkestävyyden vaatimukset kasvavat edelleen, ja LCP -materiaalien edut korostetaan edelleen.

Ⅲ. LCP -materiaalien tärinänvaimennusperiaate

Laperos®: n polymeerimolekyyleillä on voimakkaasti suuntautunut sisäinen rakenne, ja tämä suunta muodostaa kerrostetun järjestelyn valettuun tuotteeseen. Kun valetulle tuotteelle altistetaan värähtely, kerrosrakenteiden välinen kitka hajottaa nopeasti värähtelyenergian, mikä parantaa merkittävästi sen värähtelyn vaimennussuorituskykyä.

Ⅳ. Teknologinen laajennus ja tulevat sovellukset

Puolijohdekomposiittikomponenttina IPM -valmistus on valmistettava erittäin puhtaassa huoneessa. KEIHIN on rakentanut luokan 10 000 puhdasta huonetta Miyagin toiseen valmistuslaitokseen, ottaen käyttöön uusia sirujen kiinnityslinjoja ja edistyneitä analyysitekniikoita IPM: n sovelluksen laajentamisen edistämiseksi uuden sukupolven sähköjärjestelmissä, kuten hybridiajoneuvoissa, sähköajoneuvoissa ja polttoaineen ajoneuvoissa, tarjoamalla ydinlaitteiden teknisen tuen autojen sähköistämiselle.