Como é que o projecto alemão de baterias para veículos eléctricos resolveu o problema da sobrecarga de arranque de alta tensão e conseguiu uma pré-carga estável?

Com o rápido desenvolvimento da nova indústria de veículos energéticos da Alemanha, os requisitos de segurança elétrica e confiabilidade do sistema de baterias EV, sistemas BMS de alta tensão e plataformas de acionamento elétrico a bordo estão aumentando constantemente. Durante a inicialização de um sistema de bateria de alta tensão, o capacitor DC-Link gera uma grande corrente de pico de carga em um tempo muito curto. Sem um projeto de pré-carga adequado, os contatos do contator são propensos a queimar, emperrar ou mesmo falhar prematuramente, afetando assim a operação estável a longo prazo de todo o sistema do veículo.

Para a cadeia de abastecimento automóvel europeia, as resistências de pré-carga não só precisam de cumprir os requisitos de isolamento de alta tensão, mas também de considerar a capacidade de dissipação de calor, a resistência mecânica e a fiabilidade a longo prazo. Portanto, a seleção de um resistor de pré-carga automotivo adequado tornou-se um aspecto crucial do design da bateria EV.

Um fornecedor alemão de componentes para veículos de nova energia está desenvolvendo um projeto de bateria EV de nova geração, principalmente para uso em sistemas de trem de força de alta tensão de veículos de passageiros puramente elétricos.

Durante a fase de concepção do projeto, o cliente descobriu que a corrente de carga do capacitor DC-Link é grande durante a inicialização do sistema de alta tensão, e as soluções tradicionais exibiam um aumento excessivamente alto da temperatura do contato do contator durante os testes contínuos. Simultaneamente, o ambiente operacional de longo prazo dos veículos envolve vibração, mudanças de temperatura e ciclos frequentes de partida-parada, exigindo mais da estabilidade do resistor de pré-carga. O cliente procurava uma solução de resistor de pré-carga de EV que equilibrasse desempenho de isolamento de alta tensão, recursos de gerenciamento térmico e confiabilidade de longo prazo para otimizar o projeto do circuito de pré-carga do BMS.

Com base na análise da arquitetura do sistema do cliente e dos parâmetros de pré-carga, recomendamos oResistor de pré-carga automotivo fundido em alumínio 100Wcomo o componente principal do circuito de pré-carga.

Este produto possui uma carcaça em liga de alumínio fundido, proporcionando excelente dissipação de calor e resistência mecânica, tornando-o adequado para sistemas de alta tensão em veículos de novas energias.

Para a plataforma de bateria de alta tensão do cliente, auxiliamos na seleção dos valores de resistência apropriados para garantir que o capacitor DC-Link pudesse completar o processo de carregamento sob condições controladas, reduzindo efetivamente a corrente de partida durante a inicialização.

Simultaneamente, a estrutura da caixa de alumínio conduz rapidamente o calor gerado durante a operação para a plataforma de montagem, ajudando a manter temperaturas operacionais estáveis. Atendendo aos requisitos de segurança de alta tensão do mercado alemão, o produto possui umTensão suportável de isolamento DC 2800V, atendendo às necessidades de projeto de sistemas de alta tensão em veículos de novas energias.

Durante a verificação da amostra e nas fases subsequentes de produção em massa, o cliente forneceu feedback positivo sobre o desempenho do produto.

A equipe de engenharia do projeto afirmou que após a adoção deste resistor de pré-carga de alta tensão no circuito de pré-carga, o processo de inicialização do sistema de alta tensão foi mais suave e o surto de corrente experimentado pelo contator foi efetivamente controlado. O produto manteve desempenho estável durante testes de operação contínua e sob condições simuladas de vibração do veículo, sem apresentar desvios de resistência significativos ou anormalidades estruturais.

À medida que o projeto entrou na fase de produção estável, o cliente estabeleceu uma demanda contínua de aquisição de aproximadamente30.000 peças por mêspara a produção em massa de sua plataforma EV Battery Pack.

Para sistemas de alta tensão em veículos de novas energias, um projeto de pré-carga estável e confiável está diretamente relacionado à segurança e à vida útil de todo o sistema elétrico do veículo.

Neste projeto alemão de bateria EV, oResistor de pré-carga automotivo fundido em alumínio 100W, com seuPotência nominal de 100 W, faixa de resistência de 50Ω–120Ω, tensão suportável de isolamento DC 2800V e projeto de corrente de fuga inferior a 1mA, atendeu com sucesso aos requisitos do cliente para proteção de inicialização de alta tensão e operação confiável a longo prazo.

Este caso demonstra que em aplicações comoPacotes de baterias EV, circuitos de pré-carga BMS, carregadores integrados (OBCs) e sistemas de armazenamento de energia de alta tensão, a seleção apropriada de resistores de pré-carga automotivos altamente confiáveis ​​pode ajudar os fabricantes de equipamentos a obter projetos de sistemas de alta tensão mais estáveis ​​e seguros.