高壓穩(wěn)定難題 膜包壓方線是答案?
2023-12-06 09:39:04 來(lái)源:電子變壓器與電感網(wǎng) 作者:丘水林 點(diǎn)擊:6920
11月14日,中汽協(xié)發(fā)布了10月汽車產(chǎn)銷數(shù)據(jù),新能源汽車產(chǎn)銷分別達(dá)到98.9萬(wàn)輛和95.6萬(wàn)輛,環(huán)比分別增長(zhǎng)12.5%和5.7%,同比分別增長(zhǎng)29.2%和33.5%,市場(chǎng)占有率達(dá)到33.5%。1-10月,新能源汽車產(chǎn)銷累計(jì)完成735.2萬(wàn)輛和728萬(wàn)輛,同比分別增長(zhǎng)33.9%和37.8%,新能源汽車市場(chǎng)依舊保持著高速發(fā)展態(tài)勢(shì),市場(chǎng)占有率已達(dá)到30.4%。
不過(guò),在新能源汽車市場(chǎng)快速發(fā)展中,迫切需要解決的問(wèn)題之一就是磁性元件繞組膜包線的高電壓穩(wěn)定性,尤其是充電樁模塊電源功率越來(lái)越高(目前已有40kW功率模塊),加上第三代半導(dǎo)體器件在新能源汽車領(lǐng)域滲透率不斷提高,這一問(wèn)題也越來(lái)越突出。
為了解決車載磁性元件繞組的高電壓穩(wěn)定性問(wèn)題,越來(lái)越多新能源汽車廠商開(kāi)始著眼于新型線材。據(jù)了解,目前已有部分廠商開(kāi)始在OBC、充電樁中采用一種新型絕緣線——膜包壓方線。
性能優(yōu)異 膜包壓方線脫穎而出
從單根銅線到扁線,再到多股絞合線,在新能源汽車發(fā)展歷程中線材也經(jīng)歷了多輪變革,而最近又出現(xiàn)了一種全新的線材結(jié)構(gòu)——膜包壓方線。
膜包壓方線是通過(guò)成品膜包線擠膜壓方而成,其結(jié)構(gòu)外層是高溫膠帶,內(nèi)層是多芯漆包線或是成品鐵氟龍絕緣線,耐溫特性比其他常規(guī)膜包線要高很多。
膜包壓方線結(jié)構(gòu)截面圖,圖片源自驊鷹優(yōu)霸
對(duì)于新能源汽車而言,單個(gè)零配件的尺寸越小,其他配件的尺寸空間也就會(huì)越大,尤其是新能源汽車節(jié)省了傳統(tǒng)燃油車發(fā)動(dòng)機(jī)與底盤(pán)成本,增加了更多功能性體驗(yàn)后,內(nèi)部的電子元器件數(shù)量越來(lái)越多,加上新能源汽車三電系統(tǒng)“多合一”發(fā)展趨勢(shì),未來(lái)對(duì)空間的要求勢(shì)必越來(lái)越苛刻。
作為眾多元器件中的“大個(gè)子”,如果能夠有效減小磁性元件的體積,意味著更加靈活的空間配置。而膜包壓方線由于更低高度、更小體積、高散熱、更高功率的優(yōu)勢(shì),越來(lái)越受到工程師的青睞。
憑著在線材領(lǐng)域多年的積累,對(duì)技術(shù)的專注和極致追求,惠州市驊鷹電子科技有限公司(下稱“驊鷹優(yōu)霸”)敏銳地洞察到這一產(chǎn)品發(fā)展趨勢(shì),并提前布局研發(fā),目前驊鷹優(yōu)霸已成為國(guó)內(nèi)少數(shù)幾家具備膜包壓方線生產(chǎn)能力的線材廠商之一,其生產(chǎn)的膜包壓方線已成功導(dǎo)入到多家新能源汽車、逆變器企業(yè)的產(chǎn)品中。
據(jù)驊鷹優(yōu)霸研發(fā)工程總監(jiān)王全介紹,通過(guò)對(duì)膜包壓方線性能的測(cè)試,驊鷹優(yōu)霸膜包壓方線主要有以下三大優(yōu)勢(shì):
體積減小20%。相比于常規(guī)的多股絞合線和膜包線,膜包壓方線在原有生產(chǎn)工序上新增加了壓方工序,各股線間隙更小,整線密度更高,相同股數(shù)下膜包壓方線線徑可減小50%。
功率提升20%。由于密度更高,相比于常規(guī)膜包線,相同體積下膜包壓方線功率可提升20%。
耐溫提升20℃。同截面下,膜包壓方線比常規(guī)模包線有更大的表面積,可有效降低集膚效應(yīng),減少高頻電流損耗;而相同的繞線空間內(nèi),膜包壓方線又可有效提升線圈槽滿率和空間容積率,大幅降低電阻,通過(guò)更大的電流來(lái)提升Q值,從而更能適應(yīng)高頻傳導(dǎo)、高電流負(fù)載工作,整體耐溫可提高20℃。
膜包壓方線生產(chǎn)過(guò)程,圖片源自驊鷹優(yōu)霸
量產(chǎn)廠商鳳毛麟角
任何新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā),都繞不開(kāi)技術(shù)難點(diǎn),膜包壓方線作為一種全新的線材產(chǎn)品,在研發(fā)的過(guò)程中同樣面臨不少技術(shù)難題,這也正是其性能雖好,但能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的線材廠商卻始終寥寥無(wú)幾的原因。
王全表示,“膜包壓方線主要存在回彈、斷線、打鈕這三個(gè)問(wèn)題。我們通過(guò)不斷的技術(shù)創(chuàng)新、工藝改進(jìn)、設(shè)備改良等方式解決了以上難題,同時(shí)在相同的規(guī)格線材下解決了溫升、降低了損耗的比例。目前驊鷹優(yōu)霸膜包壓方線的產(chǎn)能根本就不夠用,基本沒(méi)有存貨,許多訂做的客戶都等著要發(fā)貨。”
結(jié)語(yǔ)
目前扁線在新能源汽車電機(jī)的滲透率已超過(guò)40%,且大有席卷之勢(shì),膜包壓方線同時(shí)兼具多股絞合線、扁線的優(yōu)勢(shì),具有高功率、高散熱、高耐溫等特性,一經(jīng)推出便受到了不少磁性元件和整機(jī)廠商的青睞。未來(lái),膜包壓方線是否會(huì)全面替代,在新能源汽車領(lǐng)域上實(shí)現(xiàn)普及?拭目以待。
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在目前的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,針孔率過(guò)高是膜包壓方線碰到的最大挑戰(zhàn)之一,既影響產(chǎn)品性能,更可能埋下安全隱患。大潤(rùn)科技的膜包壓方線針孔率控制為何能夠領(lǐng)先?他們具體又是如何降低針孔率的?
膜包壓方線該如何降低生產(chǎn)過(guò)程中受力不均勻的問(wèn)題,從而避免斷線?大潤(rùn)科技又是通過(guò)什么工藝降低膜包壓方線斷線率?
膜包壓方線作為磁性元件制造的重要材料,在研發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程中卻頻繁遭遇斷線問(wèn)題,這究竟該如何解決?彼利奧電氣絕緣與磁性材料專家給出其創(chuàng)新實(shí)踐。
之前火熱的膜包壓方線,現(xiàn)在是什么情況?應(yīng)用進(jìn)展如何?在應(yīng)用過(guò)程中,整機(jī)企業(yè)最大的擔(dān)憂是什么?
去年11月,大潤(rùn)科技通過(guò)優(yōu)化生產(chǎn)工藝,讓膜包壓方線實(shí)現(xiàn)了5000V耐壓,僅僅半年過(guò)去,又一次性解決膜包壓方線針孔和斷線兩大難題,大潤(rùn)科技有何妙招?
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