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电动交通中连接组件的三大关键趋势

发布时间:2021-12-29作者来源:金航标浏览:367

在连接组件材料、布线设计和模块化方面的创新是提高电动交通系统生产力、效率和降低成本的三个关键驱动因素。

电动交通(e-mobility)是一种新兴技术。电动车最早出现在19世纪初,包括由托马斯·爱迪生发明的一辆电池驱动小车。在随后几年里,内燃机占据了主导地位,石油驱动的交通工具已经主导了几十年。然而,在20世纪后半叶,工程师们再次将注意力转向了电气化。

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与E-mobility 有关的交通工具很多,如汽车、火车、公共汽车、自行车、小型摩托车、滑板、轮椅、无人机和喷气背包等。这个不断增长的市场还包括电动空中出租车和水下小型摩托车,甚至还有支持电动汽车和LEV技术的GPS系统和充电站。

这些不同的电动应用包含了电机和储能单元,它们都依赖于紧凑、轻便、日益强大的互连器件和电缆传输电力和信号,连接邻近的充电设备、通信系统和智能城市基础设施。

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ERNI的1.27毫米间距的线对板MiniBridge连接器用于电动自行车、无人机等小型电动产品。

随着更多创新电动产品投放市场,人们对EV和LEV技术的兴趣继续上升。在未来几十年里,我们的运输工具可能主要依靠电动。随着电动采用稳步增加,各种组件级别的变化正在实施,使这些解决方案更有效率。特别是连接组件材料、线路设计和模块化的变化是积极提高生产力和降低电动系统构建和操作成本的三个关键驱动因素。

电动应用的连接器材料

在电池和电动系统所需的新一代材料的研发和创新成绩显著。轻型、耐用的材料能够承受热量、电流负载和恶劣的操作条件,有助于推进电动技术的发展。

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ERNI的SMC连接器,坚固耐用、抗冲击振动、额定电流大,因此非常适合于电动应用。

互连产品,如在这些系统中经常使用的线对板连接器,现在有了可以承受外部环境温度波动以及系统电力单元产生热量的材料。持续改进集中于连接器外壳、电缆绝缘和触点材料。此外,设计者越来越多地采用安全锁定功能,从而防止冲击和高振动水平情况下的失效。并完善安装技术,如表面安装和压接,提高鲁棒性和缩小整体流程。设计新电动连接器的目标是确定[敏感词]材料,减少产品尺寸、重量和成本,但不牺牲功率和信号性能和较强的环境适用能力。

同样,电池技术也有显著进步,续航能力更长和充电更快。其中一个研究领域是开发新一代大大降低钴含量的锂离子电池。其它新的电池技术,如双碳电池,更安全、更便宜、可回收利用,充电速度比传统的锂离子电池快20倍。这些进步发生得非常迅速,当与[敏感词]的连接解决方案结合起来时,将有助于为更多的人带来可靠的电动产品。

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ERNI 2.54mm间距的MaxiBridge连接器每个触点可传输12A,具备优异的性能,应用于电池管理系统、电池组、车辆照明解决方案以及电动汽车车载充电器等。

线束的替代品

线束或电缆组件在系统中是一种结构上的解决方案。线束在空间有限和电气要求上提供了解决方案。在这些电线中使用铜或铜合金一直是电力和信号应用的可靠选择。电动系统通常需要大量的线缆,这增加了重量,从而减少了电动汽车的使用范围。从铜到铝和合金线的过渡正在进行中,工程师们仍在继续寻找能够有效减少线束重量,同时仍然提供同等性能的解决方案。

柔性印刷电路板(FPCBs)是目前在电动汽车中使用铜线束最常见的替代品之一。FPCB减少了复杂线束的庞大数量,实现有限空间的简单布局,有助于减少所需电子部件的重量和提高电路性能。还可以降低能耗,降低成本,确保在苛刻环境中的耐用性,并具有良好的电磁兼容性(EMC),有助于减少串扰并保持信号完整性。FPCB通常用于电动汽车和LEV汽车的通信、电力和电池管理系统。

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ERNI的SMC电缆组件有多种配置和终端样式。该产品传输电流高达1.7A和速度可到3Gb/s,用于高精度的监控设备,如机载通信和GPS系统。

连接器模块化

连接器模块化通常基于特定应用,这些连接器非常紧凑、多功能、经济高效、易于扩展。除了降低连接器组件的成本、重量和路径外,模块化使设计者充分利用空间,这尤其重要,因为消费者要求产品更小,功能更多。

模块连接器还提高了标准化和兼容性。使用标准化的模块组应用于新的连接解决方案,使设计人员能够利用计算机辅助设计(CAD)工具快速实现新的设计。这有助于为市场带来新的解决方案,更快速、成本更少地进行测试和采用。

模块化互连产品还提供了诸如堆叠能力、易于组装、安全连接、高信号完整性和低z轴高度(在连接器系统内匹配PCB的整体堆栈高度)等优点。由于电动汽车和LEV系统和产品能够以更小的形式提供更多功能,互连必须能够在有限的可用空间内实现更多功能。

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ERNI的0.8mm间距MicroSpeed 连接器具有很强的信号完整性、[敏感词]的EMC和5mm到20mm的堆叠高度,以及可进一步提高性能的辅助电源模块。

总结

在过去20年里,技术从内燃机转向了电气化。转向更清洁、更环保的能源不仅解决了大型汽车排放引发的气候问题,还通过将自行车、滑板、轮椅等转变为更快、续航更远的lev工具,改善传统人力交通和轮椅的应用。

互连技术的进步是电动能源发展的一个关键组成部分。通过进行材料更改、铜线束的替代品,如采用PFCB以及连接器系统的模块化实现低成本,促进当今高性能电动系统的发展,这些系统在价格和应用范围方面与内燃机相比越来越具有竞争力。当今日益强大的连接器技术为电动交通的发展提供了极大帮助。


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