In che modo i materiali LCP potenziano i moduli di controllo elettronico di alimentazione ibrida PCU?

L'industria automobilistica è attualmente in un'era di trasformazione. Sullo sfondo di questioni ambientali globali sempre più gravi, le norme di risparmio energetico e di emissioni pulite stanno diventando più rigorose. Per affrontare queste sfide, i principali case automobilistiche stanno accelerando lo sviluppo di veicoli elettrici ibridi, veicoli elettrici puri, veicoli a celle a combustibile e altri sistemi di trasmissione per sostituire i tradizionali motori a combustione interna. Tra questi, veicoli elettrici ibridi (HEV) con motori a benzina e motori di guida poiché le fonti di energia hanno assunto la guida nella commercializzazione e nella divulgazione.

In quanto il più grande fornitore di parti automobilistiche nell'ambito della Honda Motor Co., Ltd., Keihin Corporation ha assunto la guida nella ricerca e nello sviluppo di componenti del sistema di azionamento di prossima generazione come fornitore di soluzioni complete di sistemi di gestione dell'energia. Già nell'ottobre 2015 al Tokyo Motor Show, Keihin ha rilasciato la sua nuova unità di controllo dell'alimentazione (PCU) in modo indipendente, un'unità motoria per il controllo della produzione di energia e della guida in veicoli ibridi. Nel novembre dello stesso anno, ha iniziato la produzione di massa del componente principale, il modulo di alimentazione intelligente (IPM), che è stato installato in "Odyssey Hybrid" della Honda.

La miniaturizzazione e le alte prestazioni dell'IPM hanno promosso la miniaturizzazione complessiva e la leggera di PCU. Una delle tecnologie chiave a supporto di questa svolta è il materiale di resina LCP S135 LaPeros® dal poliplastici.

Ⅰ. Principi di lavoro di PCU e IPM

Poiché il nucleo della regolazione dell'alimentazione nei veicoli ibridi, il PCU può convertire la tensione della batteria nella tensione di lavoro del motore di trasmissione, regolare la forza trainante del motore durante la crociera e l'accelerazione ed è responsabile della conversione della corrente CC quando il generatore carica la batteria, nonché il recupero di energia generata durante la decelerazione. La sua struttura include un trasformatore boost, unità motore e un controller di feedback, un modulo di alimentazione intelligente, ecc.

Poiché il componente composito a semiconduttore principale del PCU, Keihin ha raggiunto la più alta densità di uscita di potenza del PCU riducendo la perdita termica di IGBT (transistor bipolare gate isolato) e diodi di feedback, combinati con la progettazione di una struttura di raffreddamento resistente e miniaturizzata ad alta temperatura. L'IPM si trova al centro del PCU, con un substrato di guida di gate montato sopra e una giacca raffreddata ad acqua sotto. La dimensione del suo alloggio determina direttamente il volume complessivo del PCU: Keihin ha raggiunto la miniaturizzazione complessiva del PCU attraverso l'innovazione tecnologica dei componenti IPM.

Ⅱ. Ground tecnologiche di LaPeros® LCP S135 nell'alloggiamento IPM

Eccellente resistenza al calore di saldatura saldatura

Durante la produzione IPM, l'alloggiamento deve resistere alle alte temperature del processo di saldatura delle saldature. Il grado rinforzato in fibra di vetro di LaPeros® LCP S135 è diventato un materiale chiave nel settore per raggiungere la miniaturizzazione IPM e la produzione di alta potenza a causa della sua resistenza al calore superiore-le sue prestazioni assicurano che la superficie della resina rimanga stabile durante i processi ad alta temperatura, evitando la deformazione o il danno.

Equilibrio di elevata fluidità e resistenza alla fusione

Poiché il più grande prodotto modellato realizzato in resina LCP LaPeros®, l'alloggiamento IPM deve soddisfare i requisiti di fluidità per lo stampaggio su larga scala, raggiungendo gli standard di precisione di componenti intricati come i connettori. I fogli di rame in autobus densamente disposti negli alloggi devono essere modellati integralmente con la resina senza adesivi, ponendo sfide estremamente elevate per il processo di stampaggio. Attraverso il supporto dei dati di analisi del flusso del TSC Technology Center di Polyplastics e la condivisione dei dati tripartiti tra i produttori di keihin e lo stampaggio, è stato finalmente superato il problema del riscaldamento delle crepe nella zona di fusione.

Stabilità dimensionale e controllo della guerra

L'IPM deve essere montato su una giacca raffreddata ad acqua e la sua precisione di forma influisce direttamente sull'effetto di raffreddamento. LaPeros® LCP S135 ha controllato efficacemente la warpage attraverso l'ottimizzazione dei dati di analisi del flusso e l'esperienza di processo dei produttori di modanature, garantendo alcuna lacuna tra IPM e la giacca raffreddata ad acqua per garantire le prestazioni di dissipazione del calore.

Vantaggi completi della resistenza al calore e dell'affidabilità

Sebbene i materiali LCP abbiano costi più elevati e maggiori difficoltà di stampaggio, nella produzione IPM, altri materiali sono soggetti a problemi come il rigonfiamento, mentre LaPeros® S135 si distingue nella resistenza al calore e nell'affidabilità, diventando l'unica scelta. Poiché PCUS aggiorna verso dimensioni minori e prestazioni più elevate, i requisiti per la resistenza al calore dei materiali in IPM aumenteranno ulteriormente e i vantaggi dei materiali LCP continueranno a essere evidenziati.

Ⅲ. Principio di smorzamento delle vibrazioni dei materiali LCP

Le molecole polimeriche di LaPeros® hanno una struttura interna fortemente orientata e questo orientamento forma una disposizione a strati nel prodotto modellato. Quando il prodotto modellato è sottoposto a vibrazioni, l'attrito tra le strutture stratificate dissipa rapidamente l'energia delle vibrazioni, migliorando significativamente le sue prestazioni di smorzamento delle vibrazioni.

Ⅳ. Estensione tecnologica e applicazioni future

Come componente composito a semiconduttore, la produzione IPM deve essere completata in una stanza super pulita. Keihin ha costruito una stanza pulita di classe 10.000 nel suo secondo impianto di produzione di Miyagi, introducendo nuove linee di montaggio con chip e tecnologie di analisi avanzate per promuovere l'espansione dell'applicazione di IPM nei sistemi di alimentazione di nuova generazione come veicoli ibridi, veicoli elettrici e veicoli a combustibile, fornendo supporto tecnico core per l'elettring di automobili.