برای بهبود ایمنی و کارایی خودروهای انرژی جدید، کوداکا سلف‌های با کیفیت خودرویی با عملکرد بالا را برای سیستم BMS خودروها فراهم می‌کند

در خودروهای برقی انرژی جدید، سیستم BMS (سیستم مدیریت باتری) مانند یک نگهبان عمل می‌کند و به‌صورت مخفیانه از ایمنی و عملکرد باتری محافظت می‌کند. این سیستم ولتاژ، جریان و دما را دقیقاً نظارت می‌کند، از شارژ بیش از حد و تخلیه بیش از حد جلوگیری می‌کند و با فناوری تعادل‌سازی هوشمند، دوام باتری را افزایش می‌دهد. سلف‌ها نقشی ضروری در جنبه‌های کلیدی سیستم BMS از قبیل تبدیل توان، فیلتر کردن و ارتباطات ایزوله دارند، به‌ویژه در کاهش نویز، تبدیل ولتاژ و یکپارچگی سیگنال. بنابراین، انتخاب سلف مناسب برای بهبود ایمنی و کارایی خودروهای برقی حیاتی است.

1- کاربرد اصلی سلف‌ها در سیستم BMS

در سیستم BMS خودرو، سلف‌ها عمدتاً در مبدل‌های توان، مدارهای تعادل‌سازی و مدارهای فیلتر استفاده می‌شوند که کاربردها و الزامات خاص آنها به شرح زیر است.

1.1 مبدل DC-DC

مبدل DC-DC یکی از ماژول‌های رایج در سیستم مدیریت باتری (BMS) است. ماژول‌های مختلف داخلی BMS (مانند MCU، تراشه AFE، سنسور دما، سنسور جریان و غیره) معمولاً به ولتاژهای مستقیم پایین و پایدار متفاوتی (مانند 5V، 3.3V، 1.8V و غیره) نیاز دارند. این ولتاژها توسط مبدل DC-DC از ولتاژ باس بسته باتری (ولتاژ بالا) یا باتری کمکی کم‌ولتاژ (12V) تولید می‌شوند. در مدارهای Buck/Boost، سلف مؤلفه اصلی برای ذخیره انرژی و فیلتر کردن است. هنگامی که ترانزیستور سوئیچ روشن است، سلف انرژی را ذخیره می‌کند و هنگام خاموش شدن ترانزیستور، آن را به خروجی منتقل می‌کند و بدین ترتیب تبدیل و تثبیت ولتاژ انجام می‌شود.

انتخاب مقدار سلف به طور مستقیم بر روی ریپل جریان، بازده تبدیل و پاسخ گذرا تأثیر می‌گذارد. نیازهای اصلی القاگرهای توان در مبدل‌های Buck/Boost شامل: جریان نامی بالا، مقاومت DC پایین، پایداری خوب در برابر تغییرات دما و طراحی کوچک و فشرده است.

1.2 مدار تعادل‌سازی فعال

مدارهای متعادل‌ساز فعال با انتقال انرژی، تعادل بار بین سلول‌های باتری را به دست می‌آورند و بدین ترتیب کارایی استفاده از بسته باتری را افزایش می‌دهند. در برخی از انواع توپولوژی‌های متعادل‌سازی فعال، از القاگرها به عنوان وسیله انتقال انرژی استفاده می‌شود. القاگرها به صورت متناوب در یک چرخه سوئیچینگ، انرژی را ذخیره و آزاد می‌کنند تا انتقال انرژی بین سلول‌ها یا بین سلول‌ها و باس را ممکن سازند. برخی از مبدل‌های DC-DC کمکی در مدارهای متعادل‌سازی نیز از القاگرها برای فیلتر کردن استفاده می‌کنند.

الزامات عملکردی القاگرها در مدارهای متعادل‌سازی فعال عمدتاً شامل کوچک‌سازی، تلفات کم، بازده بالا، مقادیر مناسب اندوکتانس و جریان اشباع هستند، ضمن اینکه الزامات عملکردی خودرویی مانند دامنه دمایی گسترده و مقاومت در برابر لرزش نیز باید رعایت شوند.

1.3 مدار فیلتر EMI/EMC

سرنشین‌های فیلتر کردن در سیستم مدیریت باتری (BMS) عمدتاً برای فیلتر کردن ورودی/خروجی توان یا فیلتر خطوط ارتباطی استفاده می‌شوند و در پورت‌های ورودی/خروجی توان و رابط‌های خطوط ارتباطی قرار می‌گیرند. سرنشین‌های حالت مشترک (Common mode chokes) برای سرکوب نویز حالت مشترک در خطوط تغذیه به کار می‌روند و مانع از این می‌شوند که نویز داخلی BMS با دستگاه‌های دیگر تداخل پیدا کند یا نویز خارجی به درون BMS القا شود. سرنشین‌های حالت تفاضلی (Differential-mode inductors) نیز برای سرکوب نویز حالت تفاضلی در خطوط تغذیه استفاده می‌شوند.

سرنشین‌های فیلتر EMI/EMC (حالت تفاضلی و حالت مشترک) باید الزامات زیر را برآورده کنند:

◾ ویژگی‌های امپدانس: دارای ویژگی‌های امپدانس خوب در فرکانس‌های بالا باشند.

◾ جریان نامی: نسبتاً کوچک‌تر از سرنشین‌های توان هستند، اما باید بیشتر از بیشترین جریان کاری عبوری از این خط باشند.

◾ جریان اشباع: باید بتوانند تحمل جریان‌های گذرا و بالای احتمالی (مانند کاهش ناگهانی بار) را داشته باشند بدون آنکه اشباع شوند و دچار خرابی گردند.

◾ محدوده فرکانسی: باید محدوده فرکانسی نویزی که باید سرکوب شود را پوشش دهد.

کاربرد کدکا سیم‌پیچ‌ها در سیستم‌های BMS خودرو

2- الزامات سیم‌پیچ‌ها در سیستم‌های BMS خودرو

سیم‌پیچ‌های مورد استفاده در سیستم‌های BMS خودرو نه تنها باید الزامات عملکردی اولیه مانند مقدار اندوکتانس، جریان، امپدانس و فرکانس را برآورده کنند، بلکه باید با استانداردهای زیر مربوط به صنعت خودروسازی نیز سازگار باشند:

◾ دمای کاری: از 40- درجه سانتی‌گراد تا 125+ درجه سانتی‌گراد، یا حتی بالاتر، قادر به سازگاری با تمام محیط‌های کاری ممکن در خودروها باشد.

◾ قابلیت اطمینان بالا: عمر محصول (10 تا 15 سال یا طولانی‌تر)، مطابق با استاندارد AEC-Q200، مقاومت قوی در برابر لرزش و ضربه.

◾ استانداردهای زیست‌محیطی: مطابق با RoHS، REACH، بدون هالوژن و سایر استانداردهای زیست‌محیطی.

◾ ردیابی‌پذیری: دارای گواهی‌نامه سیستم IATF16949، مطابق با الزامات سخت‌گیرانه مدیریت زنجیره تأمین و ردیابی کیفیت در صنعت خودروسازی.

مدارهای مختلف در سیستم مدیریت باتری خودرو (BMS) نیازمندی‌های متفاوتی از نظر پارامترهای عملکرد اصلی سیم‌پیچ‌ها (جریان اشباع، DCR، امپدانس فرکانس بالا، باند فیلتر کردن) دارند، اما تمامی کاربردها باید استانداردهای سختگیرانه خودرویی در زمینه دما، قابلیت اطمینان، مکانیکی و شرایط محیطی (مطابق با AEC-Q200) را رعایت کنند. هنگام انتخاب سیم‌پیچ‌ها، ضروری است که این پارامترهای کلیدی بر اساس کاربرد خاص به دقت ارزیابی شوند و آزمایش‌ها و تأییدهای جامعی انجام گیرد تا عملکرد، قابلیت اطمینان و ایمنی کل سیستم BMS تضمین شود.

3- کوداکا ارائه‌دهنده سیم‌پیچ‌های با کارایی بالا و متناسب با استاندارد خودرویی برای سیستم مدیریت باتری خودرو (BMS) است

کوداکا بیش از ۲۴ سال است که به تحقیق و توسعه در زمینه سیم‌پیچ‌ها اختصاص داده و صنعت خودرو را با انواع سیم‌پیچ‌های با عملکرد بالا در چندین سری تأمین می‌کند. کوداکا به‌صورت مستقل چندین سری از جمله سیم‌پیچ‌های توان قالب‌گیری‌شده درجه خودرو، سیم‌پیچ‌های توان جریان بالای درجه خودرو و سلف‌های حالت مشترک درجه خودرو توسعه داده است تا نیازهای طراحی الکترونیک خودرو در زمینه کوچک‌سازی، یکپارچه‌سازی، تلفات کم و بازدهی بالا را برآورده کند.

[بر روی تصویر کلیک کنید تا اطلاعات بیشتری درباره سلف‌های رده خودرویی کدآکا بیاموزید ]

3.1 سیم‌پیچ‌های توان جریان بالای درجه خودرو

سرنشت‌های خودرویی با جریان بالا که به‌صورت مستقل توسط کوداکا توسعه یافته‌اند، از مواد هسته مغناطیسی کم‌تلفات و طراحی سیم‌پیچ تخت استفاده می‌کنند و دارای تلفات هسته بسیار پایین و مشخصه اشباع نرم عالی هستند که این امر به آن‌ها اجازه می‌دهد تا تحمل جریان‌های ناگهانی و شدید بالاتری داشته باشند. حداکثر جریان اشباع سیم‌پیچ تا 350 آمپر می‌رسد و دامنه دمای کارکرد آن از 55- درجه سانتی‌گراد تا 155+ درجه سانتی‌گراد است و بنابراین قادر است شرایط الکترونیک خودروهای پیشرفته با جریان بالا و دمای عملکرد بالا را پوشش دهد. این سیم‌پیچ ضمن تحمل جریان بالا در مدت زمان طولانی، افزایش دمای سطح خود را پایین نگه می‌دارد و به‌طور گسترده در راه‌حل‌های مختلف توپولوژی سیستم BMS خودروها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

محصولات پیشنهادی: VSRU  / VSBX  / ویپیآر엑스 و سریال‌های دیگر.

3.2 سرنشت‌های تزریقی خودرویی

سرنشینان مولد خودرویی که به‌طور مستقل توسط کدوکا توسعه یافته‌اند، از فناوری‌ها و فرآیندهای نوآورانه‌ای استفاده می‌کنند که شامل مواد هسته‌ای کم‌تلفات و طراحی الکترود جدید می‌شود. این امر به‌طور قابل توجهی اندازه و تلفات سیم‌پیچ را کاهش داده و در عین حال قابلیت اطمینان آن را افزایش می‌دهد. این فناوری چالش‌های فنی مانند تغییر شکل سیم‌پیچ و مشکلات ترک‌خوردگی در حین فرآیند قالب‌گیری سیم‌پیچ را حل می‌کند. این موضوع باعث کاهش بیش از ۳۰٪ تلفات کلی در سرنشینان مولد خودرویی می‌شود، دمای عملیاتی تا ۱۶۵°C را ممکن می‌سازد و بازده توان را تا ۹۸٪ افزایش می‌دهد و به‌طور مؤثری قابلیت اطمینان سیستم BMS و بازده تبدیل DC-DC را بهبود می‌بخشد.

توصیه می شود محصولات : VSAB  / VSEB  / VSEB-H  / VPAB و سریال‌های دیگر.

۳.۳ سرنشینان عمومی درجه خودرویی

سیم‌پیچ عمومی درجه خودرویی کدوکا دارای ویژگی‌های امپدانس بالا است و به‌طور مؤثر نویز حالت عمومی را سرکوب می‌کند. با طراحی جمع‌وجغرس و کم‌ارتفاع، این قطعه برای فناوری نصب روی سطح مناسب است و به نیاز به کوچک‌سازی در الکترونیک خودرو پاسخ می‌دهد؛ قابلیت اطمینان بالا، دمای کاری: -40℃ تا +125℃ / -55℃ تا +150℃، که به‌طور مؤثر نویز تداخلی حالت عمومی در خطوط برق مستقیم را سرکوب می‌کند، به‌ویژه در مدارهایی مانند مبدل‌های DC-DC در خودروهای انرژی نو و سیستم‌های مدیریت باتری (BMS)، و تأثیر تداخل الکترومغناطیسی بر پایداری سیستم را به‌طور موثر کاهش می‌دهد.

محصولات پیشنهادی: VSTCB  / VCRHC  / VSTP , و سری‌های دیگر.