EN
SZYBKI DOSTĘP
W pojazdach elektrycznych z napędem hybrydowym lub elektrycznym, system BMS (Battery Management System) działa jako strażnik, cicho chroniąc bezpieczeństwo i wydajność akumulatora. Dokładnie monitoruje napięcie, prąd i temperaturę, zapobiegając przeciążeniu i głębokiemu rozładowaniu oraz poprawia wytrzymałość dzięki inteligentnej technologii równoważenia. Cewki odgrywają niezastąpioną rolę w kluczowych aspektach systemu BMS, takich jak konwersja mocy, filtrowanie i komunikacja izolowana, szczególnie w zakresie tłumienia zakłóceń, konwersji napięcia i integralności sygnału. Dlatego wybór odpowiedniej cewki jest kluczowy dla poprawy bezpieczeństwa i efektywności pojazdów elektrycznych.
1- Główne zastosowanie cewek w systemie BMS
W systemie BMS pojazdów samochodowych cewki są głównie stosowane w przetwornicach mocy, obwodach równoważących i obwodach filtrujących, z konkretnymi zastosowaniami i wymaganiami, jak niżej.
1.1 Przetwornica DC-DC
Konwerter DC-DC jest jednym z najczęstszych modułów w systemie BMS. Różne moduły w ramach systemu BMS (MCU, chip AFE, czujnik temperatury, czujnik prądu itp.) zazwyczaj wymagają różnych, stabilnych napięć stałoprądowych o niskim napięciu (np. 5 V, 3,3 V, 1,8 V itp.). Napięcia te są generowane przez konwerter DC-DC z napięcia szyny zestawu akumulatorów (wysokie napięcie) lub niskiego napięcia z baterii pomocniczej (12 V). W obwodach Buck/Boost dławik jest podstawowym elementem do magazynowania energii i filtracji. Gromadzi energię, gdy tranzystor przełączający jest włączony, a następnie uwalnia ją do wyjścia, gdy tranzystor jest wyłączony, umożliwiając tym samym konwersję i stabilizację napięcia.
Wybór wartości indukcyjności ma bezpośredni wpływ na tętnienia prądu, sprawność konwersji oraz odpowiedź przejściową. Wymagania dotyczące induktorów mocy w przetwornicach typu Buck/Boost obejmują głównie: wysoki prąd znamionowy, niski opór DC, dobrą stabilność temperaturową oraz zminiaturyzowaną konstrukcję.
1.2 Obwód aktywnego równoważenia
Obwody aktywnego równoważenia osiągają równowagę ładunku między ogniwami baterii poprzez transfer energii, co zwiększa efektywność wykorzystania zestawu baterii. W niektórych typach topologii aktywnego równoważenia stosuje się cewki jako medium do przesyłania energii. Cewki naprzemiennie magazynują i uwalniają energię w cyklu przełączania, aby osiągnąć transfer energii pomiędzy ogniwami lub pomiędzy ogniwami a szyną. Niektóre pomocnicze konwertery DC-DC w obwodach równoważących również wykorzystują cewki do filtrowania.
Wymagania dotyczące parametrów cewek w obwodach aktywnego równoważenia obejmują przede wszystkim miniaturyzację, niskie straty, wysoką sprawność, odpowiednie wartości indukcyjności oraz prąd nasycenia, przy jednoczesnym spełnianiu wymagań motoryzacyjnych, takich jak szeroki zakres temperatur i odporność na wibracje.
1.3 Obwód filtra EMI/EMC
Dławiki filtrujące w systemie BMS są głównie stosowane do filtrowania wejścia/wyjścia mocy lub linii komunikacyjnych, umieszczane na portach wejścia/wyjścia mocy oraz interfejsach linii komunikacyjnych. Dławiki przeciwzakłóceniowe są używane do tłumienia zakłóceń wspólnego trybu na liniach zasilania, zapobiegając rozprzestrzenianiu się wewnętrznego szumu z systemu BMS na inne urządzenia lub sprzęganiu zewnętrznego szumu do systemu BMS. Dławiki różnicowe służą do tłumienia zakłóceń trybu różnicowego na liniach zasilania.
Dławiki filtrów EMI/EMC (tryb różnicowy i wspólny) muszą spełniać następujące wymagania:
◾ Charakterystyka impedancji: Dobra charakterystyka impedancji wysokiej częstotliwości.
◾ Prąd znamionowy: Stosunkowo mniejszy niż u dławików mocy, ale większy niż maksymalny prąd roboczy przepływający przez tę linię.
◾ Prąd nasycenia: Muszą wytrzymać możliwe chwilowe wysokie prądy (np. nagły spadek obciążenia), nie ulegając nasyceniu i awarii.
◾ Zakres częstotliwości: Obejmuje pasmo częstotliwości zakłóceń, które należy stłumić.
Zastosowanie Codaca induktory w systemach BMS samochodowych
2- Wymagania dla induktorów w systemach BMS samochodowych
Induktory do systemów BMS samochodowych muszą spełniać nie tylko podstawowe wymagania dotyczące takie jak wartość indukcyjności, prąd, impedancja i częstotliwość, ale także przestrzegać następujących standardów motoryzacyjnych:
◾ Temperatura pracy: -40°C do +125°C, a nawet wyższa, zdolność dostosowania się do wszystkich możliwych środowisk eksploatacji pojazdów samochodowych.
◾ Wysoka niezawodność: Długość życia produktu (10–15 lat lub dłużej), zgodność ze standardem AEC-Q200, duża odporność na wibracje i wstrząsy.
◾ Standardy środowiskowe: Zgodność z RoHS, REACH, wolne od halogenów oraz inne standardy środowiskowe.
◾ Śledzenie: Certyfikacja według systemu IATF16949, spełnienie rygorystycznych wymagań przemysłu motoryzacyjnego dotyczących zarządzania łańcuchem dostaw i śledzenia jakości.
Różne obwody w systemie BMS samochodowym mają wyraźnie różne wymagania dotyczące kluczowych parametrów pracy cewek (prąd nasycenia, DCR, impedancja wysokiej częstotliwości, pasmo filtracji), jednak wszystkie zastosowania muszą spełniać rygorystyczne standardy motoryzacyjne pod względem temperatury, niezawodności, właściwości mechanicznych i warunków środowiskowych (zgodne z AEC-Q200). Podczas doboru cewek konieczne jest dokładne ocenienie tych kluczowych parametrów na podstawie konkretnego zastosowania oraz przeprowadzenie kompleksowych testów i weryfikacji, aby zagwarantować wydajność, niezawodność i bezpieczeństwo całego systemu BMS.
3- Codaca oferuje wysokowydajne cewki motoryzacyjne dla systemów BMS samochodowych
Codaca od ponad 24 lat zajmuje się badaniami i rozwojem induktorów, dostarczając przemysłowi motoryzacyjnemu różnorodne wysokowydajne induktory w wielu seriach. Codaca niezależnie opracowała kilka serii, w tym formowane induktory mocy klasy samochodowej, induktory mocy o wysokim prądzie klasy samochodowej oraz dławiki przeciwzakłóceniowe klasy samochodowej, aby spełnić wymagania projektowe miniaturyzacji, integracji, niskich strat i wysokiej wydajności elektroniki samochodowej.
[Kliknij na obrazek, aby dowiedzieć się więcej o Cewkach samochodowych firmy Codaca ]
3.1 Induktory mocy klasy samochodowej o wysokim prądzie
Własnościowe induktory mocy o wysokim prądzie, rozwinięte niezależnie przez Codaca, wykorzystują niskoustratne materiały magnetyczne oraz konstrukcję cewki z przewodem płaskim, cechując się ekstremalnie niskimi stratom w rdzeniu i doskonałymi właściwościami miękkiego nasycenia, co pozwala im wytrzymać wyższe chwilowe prądy szczytowe. Maksymalny prąd nasycenia induktora może osiągnąć 350 A, przy zakresie temperatur pracy od -55°C do +155°C, spełniając surowe wymagania środowisk elektronicznych w pojazdach samochodowych pod względem wysokich prądów i temperatur pracy. Mogą utrzymywać niski wzrost temperatury na powierzchni induktora przy długotrwałym przepływie dużych prądów, dzięki czemu są szeroko stosowane w różnych rozwiązaniach topologicznych systemów BMS w pojazdach samochodowych.
Zalecane produkty: VSRU / VSBX / VPRX i inne serie.
3.2 Automotywne formowane induktory mocy
Indukcyjności mocy o formie wlewniej, rozwijane niezależnie przez Codaca, wykorzystują innowacyjne technologie i procesy, w tym rdzenie o niskich stratach oraz nowy projekt elektrod. To znacząco zmniejsza rozmiar i straty indukcyjności, jednocześnie poprawiając niezawodność. Rozwiązano w ten sposób wyzwania techniczne, takie jak odkształcenie cewki czy powstawanie pęknięć podczas procesu formowania indukcyjności. Redukuje to całkowite straty w indukcyjnościach mocy o klasie samochodowej o ponad 30%, umożliwia temperaturę pracy do 165°C i osiąga sprawność energetyczną na poziomie do 98%, skutecznie poprawiając niezawodność systemu BMS oraz efektywność konwersji DC-DC.
Zalecony PRODUKTY : VSAB / VSEB / VSEB-H / VPAB i inne serie.
3.3 Przemysłowe dławiki przeciwzakłóceniowe o klasie samochodowej
Dławik przeciwzakłóceniowy klasy samochodowej firmy Codaca charakteryzuje się wysoką impedancją, skutecznie tłumiąc zakłócenia w trybie wspólnym. Dzięki kompaktowym wymiarom i niskoprofilowej konstrukcji nadaje się do montażu powierzchniowego, spełniając wymagania miniaturyzacji w elektronice samochodowej; cechuje się wysoką niezawodnością, zakresem temperatur pracy: -40℃ ～ +125℃ / -55℃~+150℃, efektywnie ogranicza interferencję zakłóceń w trybie wspólnym w liniach zasilania DC, szczególnie w obwodach takich jak przetwornice DC-DC w pojazdach napędzanych energią nowej generacji oraz systemy zarządzania baterią BMS, skutecznie redukując wpływ zakłóceń elektromagnetycznych na stabilność systemu.
Zalecane produkty: VSTCB / VCRHC / VSTP , oraz inne serie.
