Fréttir - Nýjungar í rafstrengjum bíls: Hvað er nýtt á markaðnum?

Með bifreiðageiranum sem þróast hratt hafa rafstrengir orðið mikilvægir þættir í nútíma farartækjum. Hér eru nokkrar af nýjustu nýjungunum í rafstrengjum bílsins:

1. Háspennusnúrur fyrir EVS

Háspennu snúrur fyrir rafknúin ökutæki eru lykilþættir sem notaðir eru í rafknúnum ökutækjum til að tengja háspennu rafhlöður, inverters, loftkælingarþjöppur, þriggja fasa rafala og rafmótora til að átta sig á raforkuafköstum. Í samanburði við snúrurnar sem notaðar eru í hefðbundnum eldsneytisbifreiðum hafa háspennusnúrur rafknúnar ökutæki eftirfarandi einkenni og kröfur:

Háspennu og mikill straumur: EV háspennusnúrur eru hannaðir til að meðhöndla spennu allt að 600VAC/900VDC (farþegabílar) eða 1000VAC/1500VDC (atvinnutæki) og straumar frá 250a til 450a eða jafnvel hærri. Þetta er miklu hærra en 12V kerfin sem venjulega eru notuð í hefðbundnum eldsneytisbifreiðum.

Leiðaraefni: Leiðarar eru venjulega smíðaðir úr glitrandi mjúkum koparvír eða tinnuðum koparvír til að bæta leiðni og tæringarþol. Súrefnislausir koparvírar (sem innihalda minna en 0,001% súrefni og meira en 99,99% hreinleika) eru mikið notaðir í EV háspennu snúrur vegna mikils hreinleika þeirra og ekki brothættra einkenna.

Einangrun og slíður efni: Til þess að uppfylla kröfur um háspennu og háan straum, háspennu snúrur eru einangruð með einangrunarefni með háum veggþykkt, svo sem kísill gúmmí, krossbundið pólýetýlen eða krossbundið pólýólefín, sem hafa góða hitaviðnám og logaeyðandi áhrif, og geta staðist hátt hitastig meira en 150 ℃.

Varnarmál og vernd: Háspennu snúrur þurfa rafsegulvarnar til að draga úr rafsegulsviðs hávaða og rafsegulrörum, meðan hlífðarefni (svo sem hitaeinangrunarrör og samanlagðir rör) og þéttingarhringir á ytra lag kaðanna tryggja að kaplarnir séu vatnshæfir, rykþekju og bilunar-og niðurdrepandi umhverfi.

Hönnun og raflögn: Hönnun háspennu snúrur fyrir rafknúin ökutæki þarf að taka tillit til raflögnarrýmis, öryggiskröfur (td lágmarksbil 100 millimetra eða meira á milli háspennu og lágspennuleiðara), þyngd og kostnað. Beygju radíus snúrunnar, fjarlægðin að festingarpunktinum og umhverfið sem það er notað (td innan eða utan ökutækisins) mun einnig hafa áhrif á hönnun og val.

Staðlar og forskriftir: Hönnun og framleiðsla háspennu snúrur fyrir rafknúin ökutæki fylgja röð iðnaðarstaðla, svo sem QC-T1037 bifreiðaiðnaðarstaðal fyrir háspennu snúrur fyrir vegi ökutækja og TCAS 356-2019 háspennu kapla fyrir ný orkubifreiðar. Þessir staðlar setja fram sérstakar kröfur um rafmagnsafköst, vélræna afköst og aðlögunarhæfni snúrna.

Forrit: Háspennusnúrur fyrir rafknúin ökutæki eru ekki aðeins notuð til tengingar í ökutækjum, heldur einnig til tenginga milli hleðsluhöfnarinnar og rafhlöðunnar, inni í rafhlöðunni, milli rafhlöðunnar og vélarinnar og annarra íhluta, svo og geymslu rafgeymis og annarra sviða. Kaplarnir verða að geta staðist erfiðar aðstæður eins og hátt og lágt hitastig umhverfi, saltúða, rafsegulsvið, olíu og efni.

Þróun og notkun háspennu snúrur fyrir rafknúin ökutæki er einn af lykilatriðunum í að stuðla að sjálfbærri og loftslagsvæna framtíð fyrir rafmagns hreyfanleika. Þegar rafknúin tæknin heldur áfram að komast áfram er áfram hægt að fínstilla afköst og staðla háspennu snúru til að uppfylla vaxandi eftirspurn eftir kröfum um raforku og öryggi.

2.. Léttur álstrengir

Samþykkt léttra bifreiðasnúrna á ál er einn af mikilvægu þróuninni í bílaiðnaðinum, sérstaklega í nýja orkubílaiðnaðinum, í leit að léttum, orkunýtni og svið. Eftirfarandi er ítarleg greining á léttum álbifreiðum:

Bakgrunn og þróun

Létt eftirspurn eftir bifreiðum: Með örri þróun nýrra orkubifreiða er eftirspurnin eftir léttri hönnun bifreiða enn frekar aukin. Vír og kapall, sem helstu þættir bifreiðaflutnings, eru venjulega hannaðir til að nota kopar sem leiðarann, en kopar kjarna snúrur eru dýrir og þungir að gæðum. Þess vegna hefur þróun léttar, lágmarks verðs á álleiðara og snúru fyrir bifreiðar orðið nauðsynlegt val fyrir léttar hönnun bifreiða.

Ákoma ál snúru: Hefðbundinn orkuiðnaður hefur langa sögu af því að nota álstreng, álstrengir, litlum tilkostnaði, léttum, löngum þjónustulífi, sérstaklega hentugum fyrir háspennu með langri lengd. Kína er rík af álauðlindum, verulegum verðsveiflum, stöðugleika kostnaðar og auðvelt að stjórna. Í nýja orkubifreiðageiranum er notkun ál snúrur í stað koparstrengja kjörin lausn til að draga úr þyngd og kostnaði.

Aluminum Wire Vöruumsóknartilfelli

Strætó líkan: Rafhlöðupakkning Innri og ytri ultrasonic suðu álvír, stór þvermál rafmagns notkunar vír, kosturinn við að nota álvír er augljós.

Farþegabíll: DC Busbar samþykkir 50mm2 álstreng, sem hefur verið fjöldaframleiddur með góðum árangri. Notkun ultrasonic suðu bætir á áhrifaríkan hátt rafmagnsárangur liðanna og dregur í raun úr gæðum raflagnarinnar samanborið við koparvír.

AC hleðslubyssu: Notkun hástyrks beygjuþolins álsvír, léttur, stöðugur árangur í öldrunarprófi, hefur smám saman byrjað fjöldaframleiðslu; DC hleðsluhöfn vír fyrir farþegabíla notar álvír til að bæta hitadreifingu og ultrasonic suðu er notuð í hringhleðsluhöfninni, sem bætir verulega rafmagnsárangur, dregur úr hitastiginu sem myndast og bætir þjónustulífið.

Árangursmunur á kopar og áli

Viðnám og leiðni: Vegna mismunandi viðnáms áls og kopar er leiðni álleiðara 62% IAC. Þegar þversniðssvæði álleiðara er 1,6 sinnum hærra en kopar, er rafmagnsafköst hans sú sama og kopar.

Massahlutfall: Sérstakur þyngdarafl áls er 2,7 kg/m3, sérþyngd kopar er 8,89 kg/m3, þannig að massahlutfall þeirra tveggja er (2,7 × 160%)/(8,89 × 1) ≈50%. Þetta þýðir að undir sömu rafmagnsafköstum er massi álleiðara aðeins 1/2 af kopar líkama.

Markaðsrými og horfur

Árlegur vaxtarhraði: Byggt á markaðsgreiningu verður árlegur vaxtarhraði áls rúllaðs blaðs og útpressað efni um 30% árið 2025, sem sýnir mikla möguleika áls á sviði léttvigtar bifreiða.

Óvissugreining

Kostnaðarþættir: Þrátt fyrir að álstrengir hafi kostnað, þá er neikvæður þáttur í því að auka kostnað við ál í stað stál í bifreiðageiranum, sem getur haft áhrif á hraða vinsælda ál snúru.

Tæknilegar áskoranir: Notkun álstrengja í bifreiðum stendur enn frammi fyrir tæknilegum áskorunum, svo sem að bæta rafmagnsárangur liðanna og hagræðingu hitaleiðni, sem þarf að leysa með tækninýjungum.

Samþykkt léttra bifreiðasnúru er óhjákvæmileg þróun fyrir bílaiðnaðinn til að stunda orkusparnað og minnkun losunar og bæta svið. Með stöðugum framförum tækni og frekari hagræðingar á kostnaði verður beiting ál snúrur í bílaiðnaðinum umfangsmeiri, sem gerir mikilvægt framlag til léttra bifreiða og orkusparnaðar og lækkunar losunar.

3. Varnar snúrur til að draga úr EMI

Rafsegultruflanir (EMI) í bifreiðum er flókið vandamál, sérstaklega í rafmagns og blendingum ökutækja vegna mikillar notkunar rafeindatækja með háum krafti. Sem einn helsti þátttakandi í EMI er hönnun og efnisval af bifreiðabifreiðar beisli mikilvæg til að lágmarka EMI. Hér eru nokkur lykilatriði um hvernig á að draga úr EMI í bifreiðum með því að nota hlífðar snúrur:

Hvernig hlífðar snúrur virka: Varnar snúrur virka með því að bæta við lag af málmfléttu eða filmu umhverfis leiðarana. Þessi hlífðar endurspeglar og frásogar rafsegulbylgjur og dregur þannig úr EMI. Varnarmálin er tengd við jörðina, sem beinir því að hafa náð rafsegulorku til jarðar og fylgir því frá því að hafa áhrif á önnur rafeindatækni.

Tegundir hlífðar: Það eru tvær megin gerðir hlífðar: fléttað málmhlíf og filmuhlíf. Fléttað málmhlífar veitir betri vélrænan styrk og sveigjanleika, en þynnur verndun veitir betri vernd við lægri tíðni. Í bifreiðaforritum er algengt að nota sambland af þessum tveimur hlífðartegundum til að ná sem bestum hlífðar.

Jarðandi skjöldinn: Til þess að hlífðar snúru geti verið árangursríkir verður að jarðtengdur skjöldurinn. Ef skjöldurinn er ekki rétt jarðtengdur getur hann orðið loftnet og aukið EMI í staðinn. Í bifreiðum er algengt að festa skjöldinn við málmgrind ökutækisins til að veita góða leið til jarðar.

Þar sem hlífðar snúrur eru notaðir: í bifreiðum eru hlífðar snúrur aðallega notaðir fyrir mikilvæga merki og stjórnlínur sem eru næmar fyrir EMI eða sem geta orðið sjálfir EMI. Sem dæmi má nefna að línur sem notaðar eru fyrir stjórnunareiningar vélar (ECU), skynjara merki, netkerfin (td geta rútur) og afþreyingarkerfi venjulega hlífðar snúrur.

Notkun hlífðar snúrur í tengslum við óbifaðar snúrur: í bifreiðaumhverfi þar sem pláss er takmarkað, háspennu og lágspennu snúrur eru oft settir í nálægð við hvert annað. Til að lágmarka EMI er hægt að hanna háspennu snúruna sem varinn snúru, meðan hægt er að svara lágspennu snúrunni. Á þennan hátt verndar skjöldur háspennu snúrunnar lágspennu snúruna frá EMI.

Kapalskipulag og hönnun: Auk þess að nota hlífðar snúrur, er rétta snúruskipulag einnig mjög mikilvægt. Forðast skal myndun lykkja í snúrur þar sem lykkjur auka EMI. Að auki ættu snúrur að vera staðsettar eins langt í burtu og mögulegt er frá EMI uppruna, svo sem mótorum og kraftbreytum.

Notkun sía: Auk hlífðar snúrur er hægt að bæta við EMI síum í báðum endum snúrunnar til að lágmarka EMI enn frekar. Síur geta verið þéttar eða inductors, sem sía út hávaða á tilteknu tíðnisviðum.

Í stuttu máli, með því að nota hlífðar snúrur og sameina þá með hægri snúruskipulagi og síunartækni, er hægt að draga verulega úr EMI í bifreiðum og bæta þannig áreiðanleika og afköst rafeindabúnaðar.

4. Háhitaþolnar snúrur

Hátt hitastig ónæmir bifreiðarstrengir eru snúrur sem eru hannaðir fyrir bílaiðnaðinn til að viðhalda stöðugum afköstum í háhita umhverfi. Þau eru aðallega úr nokkrum sérstökum efnum til að tryggja áreiðanleika og öryggi á háhitasvæðum eins og vélarrými. Hér eru nokkur algeng efni sem notuð eru við háhitaþolna bifreiðar snúrur:

TPE efni: Thermoplastic teygjur (hitauppstreymi teygjur), þar á meðal styrenes, olefins, dienes, vinylklóríð, pólýesters, ester, amíð, líffæraflúorín, kísill og vinyl. Sem stendur eru SEBS (styren-etýlen-bútýlen-styren blokk samfjölliða) byggðar teygjur mest notuðu TPE efnin.

TPU efni: hitauppstreymi pólýúretan (hitauppstreymis pólýúretan), sameindaskipan er skipt í pólýester-gerð og pólýeter gerð, með stífri blokk og sveigjanlegum keðjuhlutum. TPU efni í vinnslunarferlinu við innspýtingarmótun grein fyrir meira en 40% af útdráttarmótuninni er um 35% eða svo, svo, með góðu teygju.

PVC efni: Pólývínýlklóríð (pólývínýlklóríð), með því að bæta við mismunandi magni af mýkiefni til að stjórna mýkt þess, draga úr „glerskiptum“ hitastigi þess, svo að það hafi góðan sveigjanleika og plastleika, auðvelt að vinna úr mótun.

Kísillefni: Mjög virkt aðsogandi efni, formlaust efni, hitauppstreymi gúmmí. Kísill hefur framúrskarandi hita og kaldaþol og breitt svið rekstrarhita, frá -60 ° C til +180 ° C og víðar.

XLPE krossbundið pólýetýlen: Með efnafræðilegri krossbindingu í hitauppstreymi teygjur, bættar einangrunareiginleikar, er viðnámssvið snúrunnar stækkað, afköstin hafa verið bætt. XLPE snúru þegar bruni á sér stað, framleiðsla koltvísýrings og vatns, tiltölulega umhverfisvæn.

Val og notkun þessara efna gerir kleift að nota háhitaþolna bifreiðar snúrur til að vinna stöðugt í langan tíma í háhita umhverfi eins og vélarrýmum og nálægt útblásturskerfi, sem tryggir eðlilega notkun rafkerfa bifreiða. Að auki hafa háhitaþolnar snúrur einnig kostir olíuþols, vatnsviðnáms, sýru- og basaþols, ætandi gasþols, öldrunarþols osfrv. Þeir eru hentugir fyrir málmvinnslu, rafmagnsorku, jarðolíu, veltandi lager, orku, járn og stál, rafmagnsvélar og aðra reiti. Þegar þú velur háhitaþolna snúrur þarftu að velja rétta líkan í samræmi við raunverulega notkunarsvið, hitastigsumhverfi, spennustig og aðra þætti til að tryggja að snúran hafi góða afköst og öryggi við háhitaaðstæður.

5. Snjallir snúrur með samþættum skynjara

Snjallbílstrengir með samþættum skynjara eru órjúfanlegur hluti af nútíma snjallbílum og þeir gegna lykilhlutverki í raf- og rafrænu arkitektúr ökutækisins. Snjallbílstrengir eru ekki aðeins ábyrgir fyrir flutningi valds, heldur mikilvægara, þeir bera gögn og stjórnmerki, tengja örstýringareiningar (MCU), skynjara, stýrivélar og aðrar rafrænar stjórnunareiningar (ECU) í bílnum og mynda „taugakerfi“ bílsins.

Aðgerð og mikilvægi snjalla bíla

Gagnaflutningur: Snjallbílstrengir bera ábyrgð á því að senda gögn frá skynjara til MCU og skipanir frá MCU til stýrivélar. Þessi gögn fela í sér, en eru ekki takmörkuð við, hraða, hitastig, þrýsting, stöðu osfrv., Og eru mikilvæg til að ná nákvæmri stjórn á ökutækinu.
Rafmagnsdreifing: Kapallinn sendir ekki aðeins gögn, heldur er hann einnig ábyrgur fyrir því að dreifa krafti til hinna ýmsu rafeindatækja í bílnum til að tryggja að þau virki rétt.
Öryggi og öryggi: Kapallinn er hannaður með öryggi í huga, svo sem notkun eldföstra efna og stillingu yfirstraumverndar, til að tryggja að hægt sé að skera hringrásina í tíma ef bilun verður og forðast hugsanlega öryggisáhættu.

Hönnunarkröfur

Hönnun snjallbílstrengja verður að uppfylla eftirfarandi kröfur:

Áreiðanleiki: Kaplar þurfa að geta unnið áreiðanlega í ýmsum hörðum umhverfi í bílnum, þar með talið háum hita, lágum hita, titringi og rakastigi.
Endingu: Kaplar verða að vera nógu varanlegar til að standast langan tímabili án bilunar.
Öryggi: Kaplar ættu að vera vel einangraðir til að draga úr hættu á skammhlaupum og hafa nauðsynlega verndarkerfi.
Léttur: Með þróuninni í átt að léttum ökutækjum þurfa snúrur einnig að vera eins létt og þunn og mögulegt er til að draga úr heildarþyngd ökutækisins.
Rafsegulþéttni: Kaplar ættu að hafa góða hlífðarárangur til að draga úr truflunum á merkjum.

Sviðsmynd umsóknar

Snjallbílstrengir eru mikið notaðir í ýmsum kerfum bifreiða, þar með talið en ekki takmarkað við:

Vélastýringarkerfi: Að tengja ECU vélar við skynjara og stýrivélar til að átta sig á nákvæmri stjórn á vélinni.
Líkamsstýringarkerfi: Að tengja líkamsstýringareining (BCM) við glugga, hurðarlás, lýsingu og önnur kerfi.
Aðstoðarkerfi ökumanns: Tengir ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) stjórnandi við skynjara eins og myndavél og ratsjá.
Infotainment System: Tengir margmiðlunarmiðstöðina við hljóðhátalara, leiðsögukerfi osfrv.

Framtíðarþróun

Þegar rafræn og rafmagns arkitektúr þróast, þá gera það líka snjallbílasnúrur. Framtíðarþróun felur í sér:

Miðstýrt arkitektúr: Þegar rafræn arkitektúr í bifreiðum breytist frá dreift yfir í miðstýrt, er líklegt að flækjustig snúru og lengd muni minnka og hjálpa til við að draga úr þyngd ökutækja og bæta skilvirkni upplýsingaflæðis.
Greind stjórnun: Kaplar munu samþætta greindari íhluti, svo sem innbyggða skynjara og snjalltengi, sem gerir kleift að gera sjálfgreiningar og skýrslugerð um stöðu.
Notkun nýrra efna: Til að draga enn frekar úr þyngd og bæta afköst er hægt að gera snúrur úr nýjum léttum efnum.

Snjallbílstrengir eru lykilþættir sem tengja rafræn kerfi bifreiða og hönnun þeirra og afköst eru mikilvæg til að tryggja öryggi og áreiðanleika bifreiða. Eftir því sem tækniframfarir og rafeindatækni í bifreiðum flýtir fyrir, munu snjallbílstrengir halda áfram að þróast til að mæta þörfinni fyrir meiri afköst.

6. Líffræðileg niðurbrot og vistvænar snúrur

Með hliðsjón af leit að umhverfisvernd og sjálfbærri þróun, eru niðurbrjótanlegir og umhverfisvænir bifreiðar snúrur að verða heitt umræðuefni í framleiðslugeiranum í bifreiðum. Þessir snúrur uppfylla ekki aðeins þarfir bílaiðnaðarins hvað varðar afköst, heldur sýna einnig verulegan kost hvað varðar umhverfisvernd.

Líffræðileg niðurbrjótanleg einangruð snúrur

Líffræðileg niðurbrjótanleg einangruð snúrur eru úr niðurbrjótanlegu einangrunarefni, sem við vissar umhverfisaðstæður geta verið smám saman niðurbrot með umbrotum örvera og að lokum breytt í umhverfisvæn litlar sameindir, svo sem koltvísýring og vatn. Þetta ferli krefst venjulega ákveðins tíma og viðeigandi umhverfisaðstæðna. Notkun niðurbrjótanlegra snúrna er í samræmi við meginreglur græna og sjálfbærrar þróunar. Það tryggir afköst snúru en lágmarka áhrif á umhverfið og stuðla að þróun græna kapaliðnaðarins.

Kaplar með einangrandi einangrunar

Óletandi einangrunarlakk fyrir snúrur notar ekki áhættusama einangrunarlakk til að skipta um einangrunarefni sem innihalda hættuleg innihaldsefni í hefðbundnum snúrum. Þessi nýsköpun dregur ekki aðeins úr umhverfismengun, heldur bætir einnig öryggi og áreiðanleika snúrna.

Lífræn efni í bifreiðar snúrur

Lífræn efni, sérstaklega pólýlaktísk sýru (PLA) trefjar, samsetningar og nylon, hafa mikla möguleika á notkun í bifreiðageiranum vegna niðurbrjótanleika þeirra, umhverfisvænna framleiðslu og vinnslu, breitt úrval af hráefnisheimildum, lítilli lykt og litlum sveiflukenndum lífrænum efnasamböndum (VOC) innihaldi. Með verulegri aukningu á framleiðslugetu hefur PLA Polylactic Acid (PLA), sem lífræn byggð fjölliða, sem fengin er úr náttúruauðlindum, einnig séð gríðarlega þróun þess. PLA er efnafræðilega búið til úr náttúrulegu korni. Hægt er að sundra þessu efni í CO2 og H2O með örverum eftir að hafa verið fargað, án þess að valda umhverfinu mengun og er viðurkennt sem nýtt umhverfisefni sem er grænt og sjálfbært á 21. öld.

Notkun TPU efni í bifreiðar snúrur

Thermoplastic Polyurethane (TPU) efni bjóða ekki aðeins upp á framúrskarandi afköst, heldur eru þau einnig niðurbrjótanleg (3-5 ár) og endurvinnanleg. Sjálfbærir og umhverfisvænir eiginleikar TPU efna bjóða upp á nýjan möguleika fyrir bifreiðar sem hjálpar til við að draga úr áhrifum á umhverfið.

Áskoranir og horfur

Þrátt fyrir að niðurbrjótanlegir og vistvænir bifreiðasnúrur sýni marga kosti, stendur umsókn þeirra frammi fyrir nokkrum áskorunum og takmörkunum. Sem dæmi má nefna að hraði og árangur niðurbrots hefur áhrif á umhverfisaðstæður sem krefjast vandaðs mats og val á atburðarásum. Á sama tíma þarf stöðugt að bæta árangur og stöðugleika niðurbrots einangrunarefna og prófa til að tryggja áreiðanleika þeirra og öryggi. Í framtíðinni, þegar tæknin heldur áfram að efla og umhverfisvitund eykst, er búist við að niðurbrjótanlegir og vistvænir bifreiðarstrengir muni gegna stærra hlutverki í bifreiðageiranum og reka allan iðnaðinn í umhverfisvænni og sjálfbæra átt.