Постачання високо-надійних металевих частин для контакторів і реле HVDC електромобілів HVDC

Дотримання строгих порогових значень теплового та електричного пробою для архітектур швидкої зарядки 800 В вимагає точного вибору матеріалу для внутрішньої оболонки контактора HVDC із металізованого зварного керамічного корпусу. Високочиста кераміка з оксиду алюмінію (Al2O3 більше або дорівнює 95%) забезпечує необхідну діелектричну міцність (більше або дорівнює 20 кВ/мм) і стійкість до термічного удару (ΔT більше або дорівнює 300 градусам) для придушення високоенергетичних електричних дуг під навантаженнями перемикання 1000 А, запобігаючи катастрофічним коротким замиканням у системах керування батареями електромобілів.

Високовольтні платформи наступного покоління 800 В в електромобілях забезпечують безперервні робочі струми понад 500 А та струми короткого замикання до 3000 А. За таких важких умов експлуатації стандартні полімерні або низькоякісні керамічні корпуси страждають від спалаху поверхні та термічного розтріскування через швидке дугове плазмове розширення.

Щоб відповідати стандартам безпеки IEC 60947‑4‑1 та ISO 6469‑3, керамічні корпуси електромобілів із оксиду алюмінію мають підтримувати структурну цілісність та опір ізоляції, що перевищує 10¹⁰ Ом за температури до 250 градусів. У наведеній нижче таблиці порівнюються стандартні технічні характеристики звичайних матеріалів корпусу, які використовуються у виробництві реле:

Керамічний корпус зазвичай є лише частиною вузла. Виробнича проблема полягає в межі між керамічним ізоляційним корпусом і провідною металевою структурою. Виробничий шлях із використанням 95% кераміки з оксиду алюмінію, міді T2Y2 і сталевої прокладки вимагає контрольованого формування, підготовки поверхні, металізації або підготовки з’єднання, пайки та перевірки розмірів.

Керамічний корпус EV з глинозему: контроль матеріалів і розмірів

Керамічний корпус EV з оксиду алюмінію, який використовується навколо контактора HVDC, має визначатися складом матеріалу, товщиною стінки, геометрією розділу та стабільністю розмірів після-процесу.

Керамічні відколи заслуговують на окремий контроль, оскільки невеликий дефект краю може вплинути як на механічне кріплення, так і на місцеву електроізоляційну відстань.

Керамічна оболонка реле з оксиду алюмінію для електромобілів: паяні-з’єднувальні параметри

Керамічна оболонка реле з оксиду алюмінію для електромобілів може поєднувати керамічну ізоляцію з мідними та сталевими компонентами за допомогою контрольованої операції пайки. Вікно процесу має бути встановлено навколо швидкості нагрівання, пікової температури, часу витримки, атмосфери, зазору між з’єднаннями та швидкості охолодження.

Метою є не просто створення візуально безперервного з’єднання. Виробничий процес повинен обмежувати неповне змочування, надмірне накопичення наповнювача, локальний перегрів і залишкову напругу.

Під час валідації процесу можна використовувати -інспекцію поперечного перерізу, щоб перевірити:

Для схвалення виробництва метод перевірки та частота відбору проб повинні бути узгоджені з технічним завданням замовника.

Струмопровідні компоненти всередині контактора HVDC мають контролювати опір на кожній провідній поверхні. Вироблення тепла зростає з квадратом струму відповідно до (P=I^2R). Отже, навіть невелике збільшення контактного опору може призвести до вимірного збільшення локалізованої температури при високому струмі.

Це робить розмірний стан провідної поверхні безпосередньо пов’язаним з тепловим дизайном.

Мідні компоненти T2Y2 і контроль контактного-опору

Мідні компоненти можна використовувати як провідні інтерфейси між зовнішньою клемою, контактною системою та внутрішнім вузлом. Для виробничого креслення слід вказати марку міді, товщину, площинність, геометрію отвору, стан поверхні та спосіб з’єднання.

Для штампованих мідних компонентів прогресивне штампування може забезпечити відтворювану геометрію при обсязі виробництва, але необхідно контролювати знос матриці, оскільки зростання задирок і зміна розмірів можуть відбуватися поступово протягом терміну служби інструменту.

Керамічний корпус реле з глинозему EV і конструкція теплового шляху

Керамічний корпус реле з глинозему EV виконує функцію, відмінну від мідного шляху струму. Його основним внеском є ​​електрична ізоляція, структурне розділення та захист навколишнього середовища.

Тому інженерний інтерфейс має дві різні вимоги:

• Електричний шлях:низький і стабільний опір через провідні компоненти.
• Шлях ізоляції:контрольований зазор, шлях повзучості та діелектрична цілісність крізь керамічну структуру.
• Два шляхи слід оцінювати окремо, перш ніж оцінювати їх як повну збірку контактора.

Для -застосувань із високим струмом теплове моделювання має включати опір клем, контактних інтерфейсів, з’єднань шин і паяних провідних з’єднань. Температуру кераміки слід оцінювати разом із навколишньою металевою структурою, а не розглядати як ізольовану властивість матеріалу.

Високочастотна-пайка та контроль теплових спотворень

Високочастотне-паяння може зосередити нагрівання навколо призначеної області з’єднання та зменшити непотрібний термічний вплив суміжних компонентів. Однак фактичний профіль нагріву залежить від геометрії, матеріалу, розташування арматури та параметрів процесу.

Атестація процесу повинна фіксувати:

Запис про виробництво має пов’язувати ці змінні процесу з партією компонентів і результатами перевірки.

Металеві компоненти, які використовуються навколо керамічних вузлів HVDC, можуть окислюватися під час зберігання, пайки, складання та обслуговування. Стан поверхні може впливати на поведінку електричного контакту, здатність до паяння або змочування твердим припоєм залежно від компонента.

ASTM B117 можна використовувати як метод впливу сольового-аерозолю, коли кваліфікаційний план замовника вимагає випробування на корозію, але його не слід розглядати як універсальний критерій прийнятності для кожного компонента HVDC. Тривалість випробування, конфігурація зразка та межі прийнятності повинні бути визначені специфікацією застосування.

Контроль окислення поверхні для мідних і штампованих металевих деталей

Для штампованих мідних, сталевих або залізних компонентів під час перевірки поверхні слід розрізняти звичайну зміну кольору під час виробництва та окислення, яке впливає на передбачуване з’єднання або електричний інтерфейс.

Правильна обробка поверхні залежить від марки металу, процесу з’єднання та остаточної електричної функції. Не варто вибирати покриття тільки за зовнішнім виглядом.

Документація щодо матеріалів RoHS і REACH

Для груп із закупівель документація RoHS і REACH повинна бути пов’язана з поставленим матеріалом і партією продукції, якщо цього вимагає система якості замовника.

Корисний пакет документів може включати:

Записи про склад матеріалів, сертифікати постачальників, обмежені-декларації речовин, ідентифікація виробничої партії та відповідні звіти про перевірки.

Якщо потрібне випробування на корозію, ASTM B117 має бути вказано як метод випробування, а замовник повинен визначити час впливу та критерії прийнятності.

Кваліфікація постачальника повинна розділяти перевірку матеріалу, затвердження розмірів, валідацію процесу та функціональне тестування. Перший-зразок статті, який відповідає розмірам креслення, автоматично не підтверджує довгострокову-стабільність процесу.

Керамічний корпус EV з глинозему: перші-дані перевірки товару

Для керамічного корпусу з глинозему EV у першому-звіті про статтю зазвичай має бути вказано версію креслення, клас матеріалу, критичні розміри, обладнання для перевірки та результати вимірювань.

У звіті про перевірку слід використовувати ту саму редакцію креслення, що надається виробничій групі. Змішування різних редакцій є поширеним джерелом непотрібних суперечок щодо затвердження.

Високовольтний керамічний контактор постійного струму: електрична та механічна перевірка

Для високовольтного керамічного контактора постійного струму перевірка повинна відображати готову збірку, а не лише керамічний матеріал.

Залежно від специфікації продукту кваліфікаційний план може включати:

Вимоги IEC 60947 слід застосовувати відповідно до відповідної категорії контактора або комутаційного -пристрою. Точна випробувальна напруга, тривалість, цикл витривалості та допустимі межі повинні виходити з застосовної специфікації продукту.

Перевірка металізованого керамічного шва у масштабі виробництва

Інтерфейсу металізованої кераміки слід приділяти більше уваги, якщо збірка містить кілька матеріалів з різними характеристиками теплового розширення.

Практична послідовність{0}}контролю якості:

Перевірка креслень → перевірка вхідного матеріалу → перевірка розмірів кераміки → перевірка металевих-деталей → підготовка поверхні → контроль процесу паяння → візуальна перевірка → перевірка розмірів → електричні випробування → випуск партії.

Ця послідовність створює вимірюваний зв’язок між змінними процесу та готовою-якістю деталей, не покладаючись на зовнішній-прийняття.

Який стандартний поріг швидкості витоку гелію для керамічних корпусів реле з оксиду алюмінію для електромобілів?

Усі керамічні корпуси реле з окису алюмінію EV масового виробництва підтримують швидкість витоку гелію строго нижче 1 × 10⁻⁹ Па·м³/с, перевірено за допомогою високовакуумних мас-спектрометричних течеискателей відповідно до ASTM E2741.

Чи може Xiamen Apollo налаштувати високотемпературні металізовані керамічні корпуси реле відповідно до власних креслень 3D CAD?

так Ми пропонуємо повне індивідуальне виробництво OEM/ODM на основі файлів STEP/IGES замовника, підгонку шаблонів металізації, чистоти кераміки (від 95% до 99,5%) і композиції сплавів для пайки відповідно до конкретних вимог до електроізоляції.

Який типовий час виготовлення зразків прототипу на замовлення та серійного виробництва?

Спеціальні зразки прототипів із спеціалізованими металізованими керамічними конвертами виготовляються, перевіряються та відправляються протягом 10–15 робочих днів, у той час як для масового виробництва зазвичай потрібно 10–15 робочих днів, залежно від обсягу замовлення.

Надішліть останній креслення та цільовий річний обсяг, щоб почати технічну перевіркуКерамічні корпуси реле EV HVDC, паяні вузли, штамповані металеві деталі та контактні компоненти реле.