Ako materiály LCP posilňujú hybridné výkonové moduly Elektronické riadenie PCU?

Automobilový priemysel je v súčasnosti v ére transformácie. Na pozadí čoraz závažnejších globálnych environmentálnych problémov sa predpisy a čisté emisné nariadenia stávajú prísnejšie. Na splnenie týchto výziev hlavní výrobcovia výrobcov automobilov urýchľujú vývoj hybridných elektrických vozidiel, čistých elektrických vozidiel, vozidiel palivových článkov a ďalších hnacích systémov, ktoré nahradia tradičné vnútorné spaľovacie motory. Medzi nimi hybridné elektrické vozidlá (HEV) s benzínovými motormi a hnacími motormi, pretože zdroje energie sa ujali vedenia v komercializácii a popularizácii.

Ako najväčší dodávateľ automobilových dielov v spoločnosti Honda Motor Co., Ltd., spoločnosť Keihin Corporation prevzala vedenie pri výskume a vývoji komponentov systému novej generácie ako poskytovateľa komplexných riešení systému riadenia energie. Už v októbri 2015 na Tokio Motor Show vydala spoločnosť Keihin svoju nezávisle vyvinutú novú jednotku riadenia výkonu (PCU) - motorovú jednotku na riadenie výroby energie a jazdy v hybridných vozidlách. V novembri toho istého roku začal hromadnú výrobu základného komponentu, inteligentného výkonového modulu (IPM), ktorý bol nainštalovaný v Honda „Odyssey Hybrid“.

Miniaturizácia a vysoká výkonnosť IPM podporovali celkovú miniaturizáciu a ľahkú váhu PCU. Jednou z kľúčových technológií podporujúcich tento prielom je živicový materiál LaPeros® LCP S135 z polyplastík.

Ⅰ. Pracovné princípy PCU a IPM

Ako jadro regulácie energie v hybridných vozidlách môže PCU prevádzať napätie batérie na pracovné napätie hnacieho motora, regulovať hnaciu silu motora počas plavby a zrýchlenia a je zodpovedná za konverziu prúdu prúdu, keď generátor nabíja batériu, ako aj obnovenie energie generovanej počas spomalenia. Jeho štruktúra zahŕňa transformátor Boost, motorový pohon a regulátor spätnej väzby, inteligentný výkonový modul atď.

Ako jadrová polovodičová kompozitná zložka PCU dosiahla Keihin najvyššiu hustotu výstupu PCU znížením tepelnej straty IgBT (izolovaný bipolárny tranzistor) a diódy so spätnou väzbou v kombinácii s konštrukciou vysokej teploty a miniaturizovanej chladiacej štruktúry. IPM sa nachádza v strede PCU, s nadolom hnacím hnacím motorom a vodou chladenou bundou pod ňou. Veľkosť jeho bývania priamo určuje celkový objem PCU - Keihin dosiahol celkovú miniaturizáciu PCU prostredníctvom technologických inovácií komponentov IPM.

Ⅱ. Technologické prielomy Laperos® LCP S135 v bývaní IPM

Vynikajúca odolnosť proti zváraniu spájkovania

Počas výroby IPM musí dom odolávať vysokým teplotám procesu zvárania spájky. Skupina LaPeros® LCP S135 vystužená sklenenými vláknami sa stala kľúčovým materiálom v priemysle na dosiahnutie miniaturizácie IPM a vysokého výkonu kvôli jeho vynikajúcemu tepelnému odporu-jeho výkon zaisťuje, že povrch živica zostáva stabilný počas vysoko teplotných procesov, vyhýbajú sa deformácii alebo poškodeniu.

Rovnováha vysokej plynulosti a pevnosti fúzie

Ako najväčší formovaný produkt vyrobený z LCP LCP živicovej LCP musí puzdro IPM spĺňať požiadavky na plynulosť pri rozsiahlom formovaní a zároveň dosiahnuť presné štandardy zložitých komponentov, ako sú konektory. Husto usporiadané medené listy z prípojkov v puzdre musia byť integrálne formované so živicou bez lepidiel, čím sa pre proces formovania predstavuje extrémne vysoké výzvy. Prostredníctvom podpory údajov o analýze toku z technologického centra TSC Technology Polyplastics a zdieľania tripartitných údajov medzi výrobcami Keihin a formingu sa konečne prekonal problém zahrievania trhlín v fúznej zóne.

Dimenzionálna stabilita a kontrola deformácie

IPM musí byť namontovaný na vodu chladenú bundu a jeho presnosť tvaru priamo ovplyvňuje chladiaci efekt. LAPEROS® LCP S135 efektívne kontroloval deformáciu prostredníctvom optimalizácie údajov o analýze toku a procesu skúseností s výrobcami formovania, čím zabezpečuje žiadne medzery medzi IPM a vodotexom chladeným bundom, aby sa zaručil výkon rozptylu tepla.

Komplexné výhody tepelného odporu a spoľahlivosti

Aj keď materiály LCP majú vyššie náklady a väčšie ťažkosti s formovaním, pri výrobe IPM sú iné materiály náchylné k problémom, ako je vypuknutie, zatiaľ čo Laperos® S135 vyniká v tepelnom odporu a spoľahlivosti a stáva sa jedinou voľbou. Keď sa upgrade PCUS na menšiu veľkosť a vyšší výkon, požiadavky na tepelnú odolnosť proti materiálu v IPM sa budú ďalej zvyšovať a výhody materiálov LCP sa budú naďalej zvýrazniť.

Ⅲ. Princíp tlmenia vibrácií materiálov LCP

Polymérne molekuly LaPeros® majú silne orientovanú vnútornú štruktúru a táto orientácia tvorí vrstvené usporiadanie vo formovanom produkte. Keď je tvarovaný produkt vystavený vibráciám, trenie medzi vrstvenými štruktúrami rýchlo rozptyľuje vibračnú energiu, čo výrazne zvyšuje výkon tlmenia vibrácií.

Ⅳ. Technologické rozšírenie a budúce aplikácie

Ako kompozitný komponent polovodiča musí byť výroba IPM dokončená v super čistej miestnosti. Spoločnosť Keihin vybudovala vo svojom závode Miyagi Second Manufacturing Plant v druhej výrobe Miyagi čistú miestnosť s 10 000 triedami, ktorá zavádza nové montážne vedenia ChIP a technológie pokročilých analýz na podporu rozšírenia aplikácie IPM v novom generácii energetických systémov, ako sú hybridné vozidlá, elektrické vozidlá a vozidlá s palivovými článkami a poskytujú základnú technickú podporu na elektrifikáciu automobilov.