W jaki sposób materiały LCP wzmacniają hybrydową zasilanie elektroniczne moduły sterujące PCU?

Przemysł motoryzacyjny jest obecnie w erze transformacji. Na tle coraz poważniejszych globalnych problemów środowiskowych przepisy dotyczące oszczędności energii i czystej emisji stają się bardziej rygorystyczne. Aby sprostać tym wyzwaniom, główni producenci samochodów przyspieszają rozwój hybrydowych pojazdów elektrycznych, czystych pojazdów elektrycznych, pojazdów ogniw paliwowych i innych systemów napędowych w celu zastąpienia tradycyjnych silników spalinowych. Wśród nich hybrydowe pojazdy elektryczne (HEV) z silnikami benzynowymi i silnikami napędzającymi, ponieważ źródła energii objęły inicjatywę w komercjalizacji i popularyzacji.

Jako największy dostawca części motoryzacyjnych pod Honda Motor Co., Ltd., Keihin Corporation objął główną rolę w badaniu i opracowywaniu komponentów systemu napędu nowej generacji jako dostawcy kompleksowych rozwiązań systemu zarządzania energią. Już w październiku 2015 r. Na Tokyo Motor Show Keihin wydał niezależnie opracowany nowy jednostka sterująca Power (PCU) - jednostka silnika do kontrolowania wytwarzania energii i prowadzenia pojazdów hybrydowych. W listopadzie tego samego roku rozpoczął masową produkcję podstawowego komponentu, inteligentnego modułu zasilania (IPM), który został zainstalowany w „Odyssey Hybrid” Hondy.

Miniaturyzacja i wysoka wydajność IPM promowały ogólną miniaturyzację i lekką PCU. Jedną z kluczowych technologii obsługujących ten przełom jest materiał żywiczny Laperos® LCP S135 z poliplastyki.

Ⅰ. Zasady robocze PCU i IPM

Jako rdzeń regulacji mocy w pojazdach hybrydowych, PCU może przekształcić napięcie akumulatora na napięcie robocze silnika napędowego, regulować siłę napędową silnika podczas przelotu i przyspieszenia, i jest odpowiedzialny za konwersję prądu DC, gdy generator ładuje akumulator, a także odzyskiwanie energii wygenerowanej podczas zwalczania. Jego struktura obejmuje transformator Boost, napęd silnikowy i kontroler sprzężenia zwrotnego, inteligentny moduł zasilania itp.

Jako podstawowy komponent kompozytowy półpełny PCU, Keihin osiągnął najwyższą gęstość mocy wyjściowej PCU poprzez zmniejszenie straty termicznej IGBT (izolowana transistor dwubiegunowy) i diodom sprzężenia zwrotnym, w połączeniu z projektem odpornej na wysoką temperaturę i zminiaturyzowaną strukturę chłodzenia. IPM znajduje się na środku PCU, z podłożem napędowym zamontowanym powyżej i chłodzoną wodą kurtką poniżej. Rozmiar obudowy bezpośrednio określa ogólną objętość PCU - Keihin osiągnął ogólną miniaturyzację PCU poprzez innowacje technologiczne komponentów IPM.

Ⅱ. Przełom technologiczny Laperos® LCP S135 w obudowie IPM

Doskonała odporność na spawanie lutu

Podczas produkcji IPM obudowa musi wytrzymać wysokie temperatury procesu spawania lutowania. Ocena szklanej światłowodu Laperos® LCP S135 stała się kluczowym materiałem w branży do osiągnięcia miniaturyzacji IPM i wysokiej mocy z powodu jego doskonałej odporności na ciepło-jej wydajność zapewnia, że ​​powierzchnia żywicy pozostaje stabilna podczas procesów o wysokiej temperaturze, unikając deformacji lub uszkodzenia.

Bilans wysokiej płynności i siły fuzji

Jako największy formowany produkt z żywicy Laperos® LCP, obudowa IPM musi spełniać wymagania dotyczące płynności do formowania na dużą skalę, jednocześnie osiągając precyzyjne standardy skomplikowanych komponentów, takich jak złącza. Gęsto ułożone arkusze miedzi w obudowie muszą być integralnie uformowane z żywicą bez klejów, stanowiąc wyjątkowo wysokie wyzwania dla procesu formowania. Poprzez obsługę danych analizy przepływu z Centrum Technologii TSC Polyplastics i trójstronnego udostępniania danych wśród producentów Keihin i listwy, problem ogrzewania pęknięć w strefie fuzyjnej został ostatecznie pokonany.

Stabilność wymiarowa i kontrola wypaczeń

IPM musi być zamontowany na chłodzonej wodą kurtkę, a jej dokładność kształtu bezpośrednio wpływa na efekt chłodzenia. Laperos® LCP S135 skutecznie kontrolował Warpage poprzez optymalizację danych analizy przepływu i wrażenia procesowe producentów formowania, zapewniając brak szczelin między IPM i chłodzoną wodą kurtką w celu zagwarantowania wydajności rozpraszania ciepła.

Kompleksowe zalety odporności na ciepło i niezawodność

Chociaż materiały LCP mają wyższe koszty i większe trudności z formowaniem, w produkcji IPM inne materiały są podatne na takie problemy, jak wybrzuszenie, podczas gdy Laperos® S135 wyróżnia się odpornością na ciepło i niezawodność, stając się jedynym wyborem. W miarę aktualizacji PCU w kierunku mniejszego rozmiaru i wyższej wydajności, wymagania dotyczące oporu ciepła materiału w IPM będą jeszcze bardziej zwiększyć, a zalety materiałów LCP będą nadal podkreślane.

Ⅲ. Zasada tłumienia wibracji materiałów LCP

Cząsteczki polimerowe Laperos® mają silnie zorientowaną strukturę wewnętrzną, a orientacja ta tworzy warstwowy układ w formowanym produkcie. Gdy formowany produkt jest poddawany wibracjom, tarcia między warstwowymi strukturami szybko rozprasza energię wibracji, znacznie zwiększając wydajność tłumienia wibracji.

Ⅳ. Rozszerzenie technologiczne i przyszłe aplikacje

Jako komponent kompozytowy półpełny produkcja IPM musi zostać ukończona w super czystym pomieszczeniu. Keihin zbudował klasę 10 000 czystych pomieszczeń w drugim zakładzie produkcyjnym MIYAGI, wprowadzając nowe linie montażowe i zaawansowane technologie analizy w celu promowania rozszerzenia aplikacji IPM w systemach zasilania nowej generacji, takich jak hybrydowe pojazdy, pojazdy elektryczne i pojazdy z ogniw paliwowych, zapewniając podstawowe wsparcie techniczne dla elektryfikacji samochodów.