حماية من التداخل الكهرومغناطيسي من الدرجة المستخدمة في صناعة السيارات لأنظمة إدارة بطاريات السيارات الكهربائية

تحديات التوافق الكهرومغناطيسي في أنظمة إدارة بطاريات المركبات الكهربائية

مع التطور السريع لمركبات الطاقة الجديدة نحو منصات الجهد العالي 800 فولت وإلكترونيات الطاقة القائمة على كربيد السيليكون أصبح التدريع الكهرومغناطيسي لأنظمة إدارة البطاريات (BMS) متطلباً أساسياً للتصميم بدلاً من كونه اعتباراً ثانوياً.

داخل حزم البطاريات الحديثة، تُشكل ضوضاء التبديل عالية التردد ، وأسلاك التوصيل الكثيفة، والبيئات الحرارية والميكانيكية القاسية تهديدًا خطيرًا لسلامة الإشارة. استقرار اتصال CAN/FlexRay ، ودقة تقدير حالة الشحن . قد يؤدي عدم كفاية الحماية من التداخل الكهرومغناطيسي إلى أخطاء في البيانات، أو انقطاع الاتصال، أو حتى تنبيهات حماية خاطئة، مما يؤثر بشكل مباشر على سلامة المركبة وموثوقيتها.

بصفتنا موردًا موثوقًا لمواد الحماية من التداخل الكهرومغناطيسي المستخدمة في صناعة السيارات تقدم شركة Konlida حلولاً مثبتة لأنظمة إدارة البطاريات الكهرومغناطيسية للمركبات الكهربائية ، تجمع بين التصميم خفيف الوزن والاستقرار طويل الأمد والجاهزية للإنتاج الضخم.
(انظر أيضًا: حل تحديات التداخل الكهرومغناطيسي لبطاريات السيارات الكهربائية: اختراق كونليدا في مجال الحماية) )

أبرز نقاط الضعف في التوافق الكهرومغناطيسي لأنظمة إدارة المباني وحلول كونليدا الهندسية

1. اقتران كهرومغناطيسي داخلي قوي داخل حزم البطاريات

تحدي
غالباً ما تعمل إلكترونيات الطاقة بترددات أعلى من 20 كيلوهرتز، مما يُولّد تداخلاً كهرومغناطيسياً واسع النطاق يمتد إلى نطاق الميغاهرتز. يمكن أن يتداخل هذا التشويش مع خطوط أخذ العينات في نظام إدارة المباني (BMS) وحافلات الاتصال، مما يزيد بشكل حاد من معدلات خطأ البت.

حلول كونليدا

• رغوة موصلة فائقة الرقة (بسماكة تصل إلى 0.5 مم، ومقاومة سطحية ≤ 0.03 أوم) لتأريض لوحات الدوائر المطبوعة لأنظمة إدارة البطاريات وسد فجوات العلبة.

• أشرطة حماية من التداخل الكهرومغناطيسي مركبة من رقائق الألومنيوم وطبقات من النسيج الموصل، توفر فعالية حماية تزيد عن 60 ديسيبل لتغليف أسلاك الإشارات.

تعمل هذه الحلول على حجب كل من التداخل المشع والتداخل الموصل بشكل فعال، مما يضمن اتصالاً مستقراً بنظام إدارة المباني (BMS).

2. التعارض بين الحماية من التداخل الكهرومغناطيسي والإدارة الحرارية

تحدي
تتطلب حزم البطاريات ذات الكثافة العالية للطاقة تبديدًا فعالًا للحرارة، في حين أن مواد EMI التقليدية غالبًا ما تكون سميكة وتستهلك مساحة كبيرة، مما يؤثر سلبًا على الأداء الحراري.

حلول كونليدا

• مركبات موصلة حرارياً للحماية من التداخل الكهرومغناطيسي باستخدام هياكل من الجرافيت المطلي بالنحاس

• موصلية حرارية رأسية تصل إلى 450 واط/متر·كلفن

• فعالية الحماية من 70 إلى 90 ديسيبل (10 ميجاهرتز - 3 جيجاهرتز)

وهذا يتيح تصميمًا ثلاثيًا في واحد : الحماية من التداخل الكهرومغناطيسي، وتبديد الحرارة، والدعم الهيكلي - مما يوفر مساحة قيمة على المحور Z.

3. تقادم المواد في ظل بيئات السيارات القاسية

تحدي
يجب أن تتحمل أنظمة إدارة المباني دورات حرارية تتراوح بين -40 درجة مئوية و125 درجة مئوية ، والاهتزازات، والرطوبة، والتعرض للمواد الكيميائية. غالبًا ما تتشقق مواد الحماية القياسية، أو تفقد مرونتها، أو تعاني من انحراف في المقاومة.

حلول كونليدا

• رغوة موصلة بتصميم دقيق للبنية المجهرية

• تغير المقاومة أقل من 5% بعد 2000 دورة اهتزاز

• الإزاحة عند الرنين <0.1 مم

• تدهور الحماية أقل من 3% بعد 1000 ساعة عند 85 درجة مئوية / 85% رطوبة نسبية

وهذا يضمن استقرار التأريض على المدى الطويل طوال دورة حياة المركبة .

دليل اختيار المواد بناءً على التطبيق

تُعد حشيات SMT المستخدمة في تطبيقات BMS متوافقة تمامًا مع التجميع الآلي ومعتمدة وفقًا لمعايير ISO 16750 الخاصة بالسيارات.
(مرجع: حشيات SMT: حلول حماية من التداخل الكهرومغناطيسي عالية الدقة) )

أداء موثق واعتراف صناعي

لقد اجتازت حلول الحماية من التداخل الكهرومغناطيسي لأنظمة إدارة بطاريات السيارات الكهربائية من كونليدا عملية التحقق الصارمة:

في حالة واقعية، واجهت سيارة كهربائية إنتاجية انقطاعات في نظام المعلومات والترفيه أثناء القيادة بسرعات عالية بسبب التداخل الكهرومغناطيسي لحزمة البطارية. بعد تطبيق حل الحماية الكهرومغناطيسية لنظام إدارة البطارية من كونليدا، تم حل المشكلة تمامًا.

الحماية من التداخل الكهرومغناطيسي كمتطلب أساسي للسلامة في المركبات الكهربائية

مع سعي المركبات الكهربائية الذكية إلى تحقيق معايير أعلى من حيث السلامة والموثوقية، تطورت الحماية من التداخل الكهرومغناطيسي لأنظمة إدارة المباني من تحسين اختياري إلى متطلب أساسي للسلامة .

من خلال رغوة موصلة من الدرجة المستخدمة في صناعة السيارات تقدم شركة Konlida حلولاً قابلة للتطوير وجاهزة للإنتاج الضخم لأنظمة بطاريات السيارات الكهربائية من الجيل التالي، وذلك من خلال حلول حشيات SMT ومواد التداخل الكهرومغناطيسي الحراري المتكاملة.
(للاطلاع على قراءة مُوصى بها: الرغوة الموصلة في مركبات الطاقة الجديدة: التطبيقات والاتجاهات) )

وبالنظر إلى المستقبل، ستواصل شركة كونليدا تطوير مواد EMI متعددة الوظائف ، ودعم التنقل الكهربائي الأكثر أمانًا وموثوقية واستدامة في جميع أنحاء العالم.