นวัตกรรมของตัวเชื่อมต่อที่มีความหนาแน่นสูงให้ความสามารถในการบรรทุกกระแสไฟฟ้าที่สูงขึ้นและมีส่วนช่วยในการพัฒนารถยนต์ไฟฟ้าบริสุทธิ์และรถยนต์ไฮบริดระดับสูงขึ้นใหม่
การพัฒนาอย่างต่อเนื่องของรถยนต์ไฟฟ้าไฮบริด (HEV) และรถยนต์ไฟฟ้าบริสุทธิ์ (EV) เป็นหัวใจหลักของผู้ผลิตรถยนต์ส่วนใหญ่' กลยุทธ์ในอนาคต ในอนาคตอันใกล้รถยนต์ไฮบริดและรถยนต์ไฟฟ้าบริสุทธิ์จะครองท้องถนน ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเทคโนโลยีรถยนต์ไฟฟ้าและไฮบริดมีความก้าวหน้าอย่างมากซึ่งมีข้อดีหลายประการเมื่อเทียบกับเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบเดิม เนื่องจากใช้น้ำมันเบนซิน (HEV) น้อยกว่าหรือไม่มีน้ำมันเบนซิน (EV) ยานพาหนะเหล่านี้จึงเงียบกว่ามากวิ่งได้สะอาดกว่ามีค่าใช้จ่ายในการเติมน้ำมันที่ต่ำกว่าและโดยทั่วไปจะมีการบำรุงรักษาน้อยลงเนื่องจากมีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวน้อยกว่าและการสึกหรอตามมา
อย่างไรก็ตามเพื่อเพิ่มการยอมรับของสาธารณชนทั่วโลกผู้ผลิตรถยนต์ไฟฟ้าไฮบริด / รถยนต์ไฟฟ้าบริสุทธิ์ยังคงเผชิญกับความท้าทายมากมาย ระบบแบตเตอรี่ของยานพาหนะเหล่านี้ต้องการการปรับปรุงและประสิทธิภาพที่สูงขึ้นเพื่อเพิ่มเวลาและระยะทางที่พวกเขาสามารถเดินทางได้ลดเวลาในการชาร์จและปรับปรุงคุณภาพพลังงานซึ่งทั้งหมดนี้มีขนาดเล็กและเบากว่าระบบปัจจุบันที่สมบูรณ์ภายในพื้นที่ การเพิ่มความแข็งแรงของขั้วต่อในระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) สามารถช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพในทั้งสามด้าน โดยเฉพาะอย่างยิ่งแอปพลิเคชัน BMS ต้องการตัวเชื่อมต่อที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้นและมีขนาดเล็กลงในขณะที่ตอบสนองสภาพแวดล้อมที่รุนแรงในการใช้งานยานยนต์
หลักการพื้นฐานของ BMS
ระบบแบตเตอรี่พลังงานไฮบริด (HEV) / รถยนต์ไฟฟ้าบริสุทธิ์ (EV) ประกอบด้วยแบตเตอรี่หลายก้อน แบตเตอรี่แต่ละก้อนเหล่านี้อาจมีลักษณะการทำงานที่แตกต่างกัน เมื่อผู้ผลิตบรรจุแบตเตอรี่เป็นชุดแบตเตอรี่พวกเขาพยายามจัดกลุ่มแบตเตอรี่ชุดเดียวกันและมีลักษณะการทำงานที่คล้ายคลึงกันเพื่อลดความแตกต่างระหว่างแบตเตอรี่ให้เหลือน้อยที่สุด อย่างไรก็ตามประสิทธิภาพของแบตเตอรี่มักจะแตกต่างกันเนื่องจากอุณหภูมิในการทำงานของแบตเตอรี่' กระแสไฟชาร์จและการคายประจุสถานะของประจุ (SOC) และสถานะสุขภาพ (SOH)
ระบบการจัดการแบตเตอรี่ HEV / EV รวมเซ็นเซอร์ตัวควบคุมตัวเชื่อมต่อและอุปกรณ์คอมพิวเตอร์เข้ากับอัลกอริธึมซอฟต์แวร์ที่ซับซ้อนเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพแบตเตอรี่ให้สูงสุดและจะรวมถึงการชาร์จและการคายประจุกระแสไฟฟ้า SOC (เช่นอายุการใช้งานแบตเตอรี่) และ SOH ข้อมูลสำคัญที่รวมอยู่จะถูกส่งจากแบตเตอรี่ แพ็คลงในไดรฟ์ BMS ตรวจสอบและควบคุมอัตราการชาร์จและการคายประจุตามตัวแปรเช่นความต้องการโหลดแรงดันไฟฟ้ากระแสไฟฟ้าอุณหภูมิและแบตเตอรี่ SOC เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของระบบ
ความสมดุลของเซลล์เป็นอีกหนึ่งฟังก์ชันพื้นฐานของ BMS ในรถยนต์เนื่องจากช่วยให้ระบบสามารถชดเชยและแก้ไขฟังก์ชันการบำรุงรักษาที่ผิดปกติของแบตเตอรี่ก้อนเดียวได้ ประสิทธิภาพของรถยนต์ไฟฟ้าไฮบริด / แบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าล้วนขึ้นอยู่กับคุณภาพของการชาร์จด้วย ดังนั้น BMS จึงรวมถึงการควบคุมการชาร์จและการคายประจุ นอกจากนี้ยังสามารถชาร์จแบตเตอรี่พลังงานไฮบริด (HEV) / รถยนต์ไฟฟ้าบริสุทธิ์ (EV) ผ่านการเบรกแบบปฏิรูปเพื่อจับภาพและ" เก็บพลังงานจลน์ของยานพาหนะที่กำลังเคลื่อนที่ซึ่งทำให้ระบบการจัดการแบตเตอรี่มีความซับซ้อนมากขึ้น
ข้อกำหนดสำหรับตัวเชื่อมต่อ BMS
ในการใช้งานยานยนต์ทุกประเภทตัวเชื่อมต่อต้องให้ประสิทธิภาพสูงและเชื่อถือได้ภายใต้ความร้อนแรงกระแทกการสั่นสะเทือนของเหลวฝุ่น / สิ่งสกปรกและสภาพแวดล้อมอื่น ๆ นอกจากนี้ระบบการจัดการแบตเตอรี่ยังต้องการโซลูชันการเชื่อมต่อที่ทนทานและเชื่อถือได้ซึ่งสามารถรองรับกระแสที่สูงขึ้นได้ โดยปกติแบตเตอรี่จะถูกล่ามโซ่แบบเดซี่โดยมีแบตเตอรี่หนึ่งก้อนเชื่อมต่ออยู่ข้างๆเพื่อให้ใช้พลังงานแบตเตอรี่ได้สูงสุด ขั้วต่อที่ใช้สำหรับฟังก์ชั่นเดซี่เชนจำเป็นต่อการทรงตัวของหน่วย
ชุดแบตเตอรี่มีความหนาแน่นสูงและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จำนวนมาก ดังนั้นส่วนประกอบภายในทั้งหมดรวมถึงตัวเชื่อมต่อต้องเป็นไปตามข้อกำหนดด้านขนาดและน้ำหนักที่เข้มงวด ชุดแบตเตอรี่ที่หนาแน่นเหล่านี้ต้องการขั้วต่อที่มีการเชื่อมต่อแบบสัมผัสที่เชื่อถือได้และกลไกการล็อคที่เป็นบวก
โซลูชั่นสำหรับตัวเชื่อมต่อ HEV / EV
ผู้ผลิตตัวเชื่อมต่อยังคงพัฒนาโซลูชันการเชื่อมต่อระหว่างกันที่แข็งแกร่งและได้รับการจัดอันดับ IP 67 เพื่อตอบสนองความต้องการของแอปพลิเคชัน HEV / EV ตัวเชื่อมต่อแบบสายต่อบอร์ดและสายต่อสายแบบมัลติฟังก์ชั่นประกอบด้วยส่วนประกอบขนาดเล็กที่มีพิกัดกระแสสูงถึง 5A นี่คือการปรับปรุงที่เห็นได้ชัด เวอร์ชันก่อนหน้าสามารถรองรับ 3A เท่านั้น สิ่งนี้จำเป็นสำหรับแบตเตอรี่พลังงานเดซี่เชนและรถยนต์ไฮบริด / ไฟฟ้าล้วนที่เพิ่มระยะการขับขี่ ตัวเชื่อมต่อที่เป็นนวัตกรรมใหม่เหล่านี้มีความสูงขั้นต่ำประมาณ 2.0 มม. และขนาดเล็ก 8.0 มม. เพื่อให้แน่ใจว่าได้ขนาดและน้ำหนัก
ขั้วต่อซีรีส์ ZE 05 ของ Hirose&# 39 สามารถรักษาประสิทธิภาพสูงภายใต้สภาวะแวดล้อมที่เลวร้ายรวมถึงการทำงานที่ต่อเนื่องในการสั่นสะเทือนสูงและสูงถึง 125 อุณหภูมิที่สูงของ c. Hirose' s ZE 05 series connectors มีพื้นที่ติดตั้ง PCB น้อยกว่าผลิตภัณฑ์อื่น ๆ 30% เทคโนโลยีรุ่นเก่าอนุญาตให้ปิด PCB ที่ด้านใดด้านหนึ่งของบอร์ดเท่านั้นเนื่องจากอีกด้านจำเป็นต้องต่อสายดิน แต่ตัวเชื่อมต่อที่ใหม่กว่าเช่นซีรีส์ ZE05 ไม่มีข้อ จำกัด นี้
ในการออกแบบสองแถวสิ่งเหล่านี้เช่นเดียวกับตัวเชื่อมต่อยานยนต์ขั้นสูงอื่น ๆ ให้จำนวนพินสูงถึง 12 หรือ 24 และความหนาแน่นสูงกว่าเดิม ตัวเชื่อมต่อแบบ Wire-to-Board และ Wire-to-Wire เหล่านี้มีความต้านทานต่ออุณหภูมิที่ดีขึ้นอย่างต่อเนื่องและกระแสไฟฟ้าที่สูงขึ้น อุณหภูมิที่สูงขึ้นและความสามารถในการรับกระแสไฟฟ้าที่สูงขึ้นทำให้มั่นใจได้ว่าการชาร์จแบตเตอรี่ HEV / EV จะปลอดภัยและรวดเร็ว
ข้อดีของการออกแบบตัวเชื่อมต่อใหม่ ๆ ได้แก่ ความสามารถในการประกันตำแหน่งสิ้นสุด (TPA) และตำแหน่งตัวเชื่อมต่อ (CPA) องค์ประกอบการออกแบบเหล่านี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าตัวเชื่อมต่อถูกล็อคเข้าที่ผ่านทางรองและโดยปกติจะมีกลไกการคลิกแบบสัมผัสที่ชัดเจน ขั้วต่อยังเป็นแบบโพลาไรซ์ซึ่งหมายความว่ามีการเอียงเช่นเดียวกับสี่เหลี่ยมด้านขนานดังนั้นขั้วต่อจึงจับคู่ได้ในทิศทางเดียวเท่านั้น คุณลักษณะด้านความปลอดภัยนี้ช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือ
ปัจจัยสำคัญในการใช้งานยานยนต์คือความต้องการตัวเชื่อมต่อที่เชื่อถือได้และทนทานซึ่งสามารถให้ฟังก์ชันได้มากขึ้นในพื้นที่ขนาดเล็กและน้ำหนักเบา เช่นเดียวกับระบบการจัดการแบตเตอรี่ HEV / EV นวัตกรรมตัวเชื่อมต่อความหนาแน่นสูงให้ความสามารถในการรับกระแสไฟฟ้าที่สูงขึ้นตรวจสอบความต้องการด้านประสิทธิภาพของระบบการจัดการแบตเตอรี่ช่วยเพิ่มเวลาในการขับเคลื่อนลดเวลาในการชาร์จและปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานของ BMS
