OEM pritaikytos akumuliatorių dėžutės elektromobiliams

Kodėl OEM gamintojai reikalauja pritaikytų akumuliatorių dėžučių elektromobilių platformoms

Bendrosios sprendimų schemos tiesiog neveikia, kai reikia spręsti sudėtingas integravimo problemas elektromobilių platformose, todėl šiuo metu daugelis originalių įrangos gamintojų (OEM) vis dažniau kreipiasi į specialiai suprojektuotus akumuliatorių korpusus. Kiekvienas automobilis taip pat turi savo unikalius reikalavimus. Pagalvokite apie dalykus, pvz., rėmo formą, vietą, kurioje turi būti tinkamai paskirstyta masė, bei svarbias zonas, kurios turi sugerti smūgį susidūrimo metu. Visa tai reiškia, kad apsauginiai korpusai turi atitikti labai tiksliai nustatytus matmenis – iki milimetro. Įprasti masinės gamybos korpusai tiesiog netinka įmonėms, kurios naudoja savo specialius akumuliatorių elementus arba siekia geriau užkirsti kelią pavojingam perkaitymui, kuris vėliau gali sukelti rimtų problemų.

Individualizavimas leidžia OEM gamintojams:

• Pasiekti struktūrinį sinergiją įtraukiant korpusą kaip apkraunamąjį transporto priemonės elementą
• Optimalizuoti energijos tankį naudojant elementų-į-pakavimą arba elementų-į-rėmą integravimą
• Būsimybės reikalavimus atitinkančios platformos 800 V+ architektūroms ir dvikrypčiam įkrovimui

Kai kalbama apie šilumos valdymą elektroninėse sistemose, iš tikrųjų neegzistuoja universalaus sprendimo, kuris tiktų visiems. Oro aušinimo sistemos reikalauja labai specifinių oro srautų kelių, kad veiktų tinkamai, o panardinamosios aušinimo sistemos reikalauja visiškai sandarių talpyklų, kurios tiesiog netelpa į standartines konstrukcijas. Šiuo metu reglamentai dar labiau sudėtingina situaciją. Pavyzdžiui, UN GTR 20 smūgio bandymai parodo, kad įprastos, rinkoje laisvai prieinamos korpusų konstrukcijos dažnai suskyla, kai avarijų metu joms veikia apytiksliai 40 G jėga. Specialiai sukurti komponentai smūgiams atlaiko žymiai geriau, nes jų konstrukcijoje įmontuoti specialūs elementai, kurie numatyta tvarka deformuojasi, o ne staiga sulūžta. Gamintojai, kurie nepateikia tinkamos individualizuotos konstrukcijos, dažnai vėliau priversti vykdyti brangius produktų atšaukimus – ar dėl perkaitymo problemų, kurios plinta visoje sistemoje, ar dėl neatitikties pažadėtiems dulkių ir vandens nepralaidumo reikalavimams.

Aukštos našumo akumuliatorių dėžių projektavimas: konstrukcinė vientisumas ir aptarnavimo patogumas

Modulinė korpuso architektūra skaluojamoms 400 V–800 V platformoms

Modulinės akumuliatorių dėžės leidžia automobilių gamintojams standartizuoti dalis, kurios jiems reikalingos daug kartų, tačiau vis tiek leidžia padidinti įtampą nuo 400 V iki 800 V, kai to reikia. Projektavimas paprastai apima aliuminio arba kompozitinių detalių sukimą vieną su kita stipriais lazeriniais suvirinimais, kurie išlaiko savo tvirtumą net po susidūrimų. Kai įmonės atskiria įtampai specifines dalis nuo pagrindinės korpuso konstrukcijos, jos, kaip nurodo pramonės ataskaitos, sutaupo apytiksliai 30 % kūrimo darbų ir greičiau išveda produktus į rinką. Šios sistemos tikroji universalumas pasireiškia tuo, kaip ji veikia su įvairiomis akumuliatorių elementų rūšimis – pavyzdžiui, su prizminiais arba maišelio tipo baterijomis. Visa ši lankstumas neapima jokio stiprumo ar apsaugos nuo vandens standartų pažeidimo, nes šie moduliai atitinka IP67 ir IP6K9K sertifikavimo reikalavimus dulkėms ir vandeniui nepraleisti.

Paslaugoms skirtas dizainas: greito pasiekimo skydeliai ir modulių keitimas be įrankių

Baterijų dėžės, sukurtos paslaugų efektyvumui, turi lengvai atidaromus skydelius, kuriems neįmanoma naudoti įrankių, ir slydimo bėgelius moduliams, todėl remontas trunka apie 40 % trumpiau nei su tradicinėmis suvirintomis apsauginėmis konstrukcijomis. Mechanikai gali pakeisti atskirus elementus tiesiog iš priekio, nesunaikindami visos dėžės konstrukcijos, todėl sandarinimo jungtys išlieka nepažeistos ir vandeniui nepraleidžiančios. Visi jungikliai yra standartinio dydžio, o laidai dažyti skirtingomis spalvomis, kad techninės priežiūros metu niekas jų nesupainiotų. Įmonėms, eksploatuojančioms didelius transporto priemonių parkus, šie dizaino sprendimai yra itin svarbūs, nes kiekvieną valandą, kurią sunkvežimis stovi neveikdamas, prarandama pinigų. Pranešėme, kad viena pristatymo įmonė, su kuria kalbėjomės, taupė tūkstančius tik sumažindama savo sunkvežimių laiką remonto dirbtuvėse keičiant baterijas.

Reguliavimo reikalavimų ir saugos sertifikavimo atitiktis baterijų dėžėms

Atitinka UN GTR 20, ISO 6469-3 ir gamintojų specifinius DFMEA reikalavimus

Elektromobilių akumuliatorių dėžių sertifikavimo reikalavimai visame pasaulyje reikalauja laikytis kelių pagrindinių standartų. UN GTR 20 standartas sprendžia susidūrimo saugos problemas, taip pat užtikrindamas pavojingų medžiagų tinkamą izoliavimą. Tuo pačiu metu gamintojai privalo laikytis ISO 6469-3 gairių, kurios apima svarbius aspektus, tokius kaip izoliacijos varžos lygiai ir priimtinos įtampų izoliacijos sąvoka. Originalių įrangos gamintojų (OEM) turi savo specifinius DFMEA procesus rizikoms veiksmingai valdyti. Šie procesai apima sudėtingas šiluminio išsisklaidymo prevencijos sistemas, skirtas ekstremalioms sąlygoms iki 1200 °C temperatūroje. Dokumentaciniais tikslais įmonės privalo pateikti įrodymus, kad jų akumuliatoriai gali sulaikyti elektrolito nutekėjimus ir neleisti trumpųjų jungčių visame normalios veiklos temperatūrų diapazone – nuo minus 40 °C iki 85 °C.

Susidūrimo, gaisro ir IP67/IP6K9K patvirtinimo protokolai

Trys patvirtinimo stulpai užtikrina akumuliatorių dėžės vientisumą:

• Mechaninis : Simuliuoti smūgio bandymai 50 km/h frontaliniais smūgiais ir 500 G mechaninės smūgio atsparumo bandymai
• Aplinkosauginis : IP67/IP6K9K sertifikavimas, patvirtinantis apsaugą nuo dulkių patekimo ir aukšto slėgio vandens srautų
• Šiluminis : Tiesioginio liepsnos poveikio bandymai virš 800 °C temperatūroje daugiau nei 120 sekundžių be konstrukcinio suirimо
  Šie protokolai patvirtina, kad konteinerių sistemos neleidžia šiluminiam plitimui tarp modulių, o rinkoje įdiegimui reikalaujama trečiosios šalies sertifikavimo.

Šiluminis valdymas ir medžiagų pasirinkimas šiuolaikinėse akumuliatorių dėžėse

Šaltosios plokštės integracija priešais panardinimui paruoštų korpusų projektavimą

Dauguma elektromobilių vis dar naudoja skystąjį aušinimą baterijų paketams, kai šaltos plokštės tiesiogiai pašalina šilumą iš atskirų elementų. Tai yra tikrai svarbus dalykas, nes be tinkamo aušinimo šie tankiai supakuoti akumuliatoriai gali pavojingai perkaisti. Vis dėlto panardinamasis aušinimas turi keletą privalumų. Jis išsklaido šilumą lygiau visame pakete ir pašalina ją apie 40 procentų greičiau nei ankstesniais metodais. Tačiau yra ir trūkumų. Šiam sistemai reikia specialių sandarinimo priemonių ir reguliarios aušinimo skysčių priežiūros, kas padidina sudėtingumą. Kai kurios pirmaujančios gamintojų įmonės pradėjo eksperimentuoti su taip vadinamais fazės pokyčio medžiagomis – tai esminės parafino pavidalo medžiagos, dedamos tarp baterijų elementų. Šios medžiagos sugeria perteklinę šilumą, kai apkrova staigiai padidėja, ir padeda palaikyti pastovią temperatūrą net didelės apkrovos sąlygomis.

Aliuminio dominavimas ir besiformuojantys alternatyvūs sprendimai: GFPP, termoplastai ir hibridiniai sprendimai

Aliuminis turi gan gerą šilumos laidumą – apie 200 W/mK – ir yra pakankamai lengvas baterijų dėžutėms, todėl jis taip ilgai buvo labai populiarus. Tačiau medžiagų moksle šiuo metu viskas keičiasi labai greitai. Pavyzdžiui, stiklo pluoštu armuotas polipropilenas. Ši medžiaga sumažina svorį maždaug 30 % lyginant su tradicinėmis metalinėmis, tačiau vis dar išlaiko reikiamą konstrukcinę tvirtumą. Termoplastinės medžiagos taip pat atveria naujas galimybes, nes jomis galima formuoti sudėtingas formas, reikalingas integruotoms aušinimo sistemoms. Kai kurios įmonės dabar eksperimentuoja su įvairių medžiagų derinimu: jie tarp aliuminio korpusų ir kompozitinių plokščių įdėjo silikonines šiluminio sąlyčio juostas, kad šiluma būtų efektyviau išsklaidoma. Sunkiomis sąlygomis gamintojai dažnai taiko specialius korozijai atsparius dangalus kartu su polimerais, sumaišytais su grafeno dalelėmis. Šie deriniai išlaiko puikią šiluminę našumą, vienu metu išlaikydami būtiną IP6K9K apsaugos klasę nuo vandens ir dulkių patekimo.

Dongguan Yujiekej Electronics Technology Co., Ltd., turinti 22 metų patirties automobilių ir pramonės elektronikoje, specializuojasi OEM/ODM pasirinktinių akumuliatorių dėžių gamyboje EV automobiliams. Jos produktų asortimentas taip pat apima jungiklių skydelius, USB automobilio įkroviklius, saugiklių laikiklius ir lengvųjų krovininių automobilių (RV) dalis, kurios visos suprojektuotos atitikti tarptautinius standartus ir pritaikytos klientų poreikiams. Įmonė teikia mastomus, aukšto našumo sprendimus EV gamintojams, parkams ir energijos kaupimo programoms visame pasaulyje.