Lösung der Herausforderungen im Bereich der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMI) von Elektrofahrzeugbatterien: Konlidas bahnbrechende Abschirmungstechnologie
EMV-Ausfälle entwickeln sich zu einem ernsthaften Zuverlässigkeitsrisiko für Elektrofahrzeuge.
Während einer Fahrt mit hoher Geschwindigkeit kam es bei einem Elektrofahrzeug plötzlich zu einem Ausfall des zentralen Displays. Die Ursache lag nicht in der Software, sondern in elektromagnetischen Störungen (EMI), die vom Akku ausgingen .
Da sich Elektrofahrzeuge in Richtung höherer Spannungen, höherer Leistungsdichte und größerer Intelligenz entwickeln, ist die EMI-Kontrolle zu einer kritischen Herausforderung für die Systemzuverlässigkeit geworden und nicht mehr nur ein Randthema.
Besondere EMV-Herausforderungen bei Fahrzeugen mit alternativen Antrieben
Mit dem Übergang zu 800-V-Plattformen, SiC-Wechselrichtern und Hochfrequenzschaltungen unterscheidet sich das EMV-Verhalten in Elektrofahrzeugen grundlegend von dem in der Unterhaltungselektronik.
Hochspannungssysteme erzeugen stärkere elektromagnetische Störungen.
Die Schaltfrequenzen überschreiten 20 kHz und erzeugen elektromagnetische Störungen im MHz-Bereich.
Störungen beeinträchtigen die Kommunikation zwischen Batteriemanagementsystem (BMS), Wechselrichtern und Bordladegeräten.
Datenpaketfehler und Signalinstabilität nehmen deutlich zu
Platzbeschränkungen vs. thermische und EMV-Anforderungen
Höhere Energiedichte verstärkt den Druck des Wärmemanagements
Herkömmliche EMI-Materialien beanspruchen wertvollen Platz und schränken so die Kühlleistung ein.
Dünne Bauformen beeinträchtigen oft die Abschirmwirkung.
Extreme Automobilumgebungen
Kontinuierliche Vibrationen und Temperaturwechsel ( -40 °C bis 125 °C ) beschleunigen die Materialermüdung.
Hochspannungslichtbögen können minderwertige Abschirmmaterialien durchdringen.
Eine lange Lebensdauer ist für die Automobilqualifizierung unerlässlich.
Für detailliertere Hintergrundinformationen zu den EMV-spezifischen Designbeschränkungen für Elektrofahrzeuge siehe „Herausforderungen beim EMV-Design von Batteriepacks für Elektrofahrzeuge“.
Konlidas spezielle EMI-Abschirmungslösungen für Elektrofahrzeuge
Konlida entwickelt anwendungsspezifische EMV-Lösungen für Batteriesysteme und Leistungselektronik – optimiert für Dicke, Haltbarkeit und Massenproduktion.
BMS-Abschirmungsarchitektur des Akkupacks
Zum Schutz der Signalintegrität bei Niederspannung in Hochenergieumgebungen:
Ultradünner leitfähiger Schaumstoff
Dicke: 0,5 mm
Oberflächenwiderstand: ≤0,03 Ω/sqVerbund-EMI-Abschirmband
Aluminiumfolie + leitfähiges Gewebe
Schirmwirkung: >60 dB
Diese Materialien gewährleisten eine stabile BMS-Kommunikation auch bei hochfrequenten Störungen.
Grundlagen zur Leistungsfähigkeit von leitfähigem Schaumstoff finden Sie unter „Was ist leitfähiger Schaumstoff? Verwendung, Anwendungen und Vorteile der elektromagnetischen Abschirmung“.
Integrierte Abschirmung für elektronische Steuergeräte (ECUs)
Konlida unterstützt die funktionale Integration , um Platz und Gewicht zu reduzieren:
Dampfkammer + EMI-Abschirmlaminat
Dicke: 0,25 mm
Die Wärmeleitfähigkeit erhöhte sich um das 5-facheFlexible Mikrowellenabsorber
Hochfrequente Resonanzen und abgestrahlte Emissionen unterdrücken
Materialinnovationen für extreme Umgebungen von Elektrofahrzeugen
Hochwärmeleitfähige EMI-Verbundwerkstoffe
Der kupferbeschichtete Graphit-Verbundwerkstoff von Konlida bietet sowohl Wärmeableitung als auch EMI-Unterdrückung:
| Parameter | Leistung |
|---|---|
| Wärmeleitfähigkeit senkrecht zur Ebene | 450 W/(m·K) |
| Schirmwirkung | 70–90 dB (10 MHz–3 GHz) |
| Betriebstemperatur | -40 °C bis 150 °C |
Vibrationsbeständige, leitfähige Schaumstoffkonstruktion
Die optimierte Innengeometrie gewährleistet Langzeitstabilität:
| Testbedingung | Ergebnis |
|---|---|
| Resonanzverschiebung | <0,1 mm |
| Widerstandsänderung nach 2000 Schwingungszyklen | <5% |
Validierungsergebnisse für die Automobilindustrie
Alle für Elektrofahrzeuge spezifischen Materialien werden anhand der Zuverlässigkeitsstandards der Automobilindustrie geprüft:
| Testkategorie | Ergebnis |
|---|---|
| Oberflächenwiderstand | ≤0,05 Ω |
| Isolationswiderstand | ≥100 MΩ |
| Feuchte-Wärme-Test | 85 °C / 85 % relative Luftfeuchtigkeit, 1000 Stunden |
| Abschirmungsverschlechterung nach Vibration | <3% |
Auswahlleitfaden nach Anwendungsszenario
Batteriefach
Empfohlen : Omnidirektional leitfähiger Schaumstoff + EMI-Klebeband
Vorteil : Elektrolytbeständigkeit und langfristige elektrische Stabilität
Leistungssteuergeräte
Empfohlen : EMI-Dichtungen mit hoher Wärmeleitfähigkeit
Vorteil : Kombinierte Wärmeableitung und Abschirmung auf minimalem Raum
Fahrzeugelektronik & Leiterplatten
Empfohlen : SMT-leitfähige Schaumstoffdichtungen
Vorteil : Automatisierungsbereit, gleichbleibende Erdungsleistung
Für SMT-basierte Lösungen siehe SMT-Dichtungen: Hochpräzise EMI-Abschirmung und automatisierungsfähige Lösung
Zukunftstrends bei der EMV-Abschirmung von Elektrofahrzeugen
Die EMI-Technologien für Fahrzeuge mit neuen Antrieben entwickeln sich in Richtung:
Leichtbau : 30 % Gewichtsreduzierung ohne Verlust der Abschirmung
Intelligente Überwachung : Integrierte Sensoren zur Echtzeit-Überwachung des EMV-Zustands
Funktionale Integration : Abschirmung, Wärmedämmung und Strukturfunktionen in einem Material
Abschluss
Da Elektrofahrzeuge immer kompakter, leistungsstärker und intelligenter werden, muss sich die elektromagnetische Abschirmung von einer passiven Komponente zu einer Systemlösung weiterentwickeln . Dank Materialinnovationen, Validierung nach Automobilstandards und anwendungsorientiertem Design ermöglicht Konlida eine zuverlässige elektromagnetische Verträglichkeitsprüfung für Elektrofahrzeuge der nächsten Generation .
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