Approvvigionamento di parti metalliche ad alta-affidabilità per contattori e relè HVDC per veicoli elettrici HVDC

Il rispetto delle rigorose soglie di guasto termico ed elettrico delle architetture a ricarica rapida da 800 V richiede una selezione precisa dei materiali per gli involucri interni dei contattori HVDC con alloggiamento in ceramica saldata metallizzata. La ceramica di allumina di elevata purezza (Al2O3 maggiore o uguale al 95%) fornisce la rigidità dielettrica necessaria (maggiore o uguale a 20 kV/mm) e la resistenza agli shock termici (ΔT maggiore o uguale a 300 gradi) per sopprimere gli archi elettrici ad alta energia con carichi di commutazione di 1000 A, prevenendo cortocircuiti catastrofici nei sistemi di gestione delle batterie dei veicoli elettrici.

Le piattaforme ad alta tensione da 800 V di prossima generazione nei veicoli elettrici generano correnti operative continue superiori a 500 A e correnti di interruzione di cortocircuito fino a 3000 A. In queste condizioni operative severe, gli alloggiamenti in polimero standard o in ceramica di bassa qualità soffrono di scariche superficiali e fessurazioni termiche dovute alla rapida espansione del plasma ad arco.

Per conformarsi agli standard di sicurezza IEC 60947‑4‑1 e ISO 6469‑3, gli alloggiamenti in ceramica di allumina EV devono mantenere l'integrità strutturale e la resistenza di isolamento superiore a 10¹⁰ Ω a temperature fino a 250 gradi. La tabella seguente mette a confronto le specifiche tecniche standard dei materiali delle custodie più comuni utilizzati nella produzione dei relè:

L'involucro in ceramica è normalmente solo una parte dell'assieme. La sfida produttiva risiede nell’interfaccia tra il corpo isolante in ceramica e la struttura metallica conduttiva. Un percorso di produzione che utilizza ceramica di allumina al 95%, rame T2Y2 e una guarnizione in acciaio richiede formatura controllata, preparazione della superficie, metallizzazione o preparazione della giunzione, brasatura e ispezione dimensionale.

Custodia in ceramica di allumina EV: controlli materiali e dimensionali

Un alloggiamento in ceramica di allumina per veicoli elettrici utilizzato attorno a un contattore HVDC deve essere specificato in base alla composizione del materiale, allo spessore della parete, alla geometria dell'interfaccia e alla stabilità dimensionale post-processo.

La scheggiatura della ceramica merita un controllo separato perché un piccolo difetto del bordo può influenzare sia la sede meccanica che la distanza di isolamento elettrico locale.

Involucro ceramico del relè in allumina per automobili elettriche: variabili dei giunti brasati-

Un involucro ceramico con relè in allumina per automobili elettriche può combinare l'isolamento ceramico con componenti in rame e acciaio attraverso un'operazione di brasatura controllata. La finestra del processo dovrebbe essere stabilita in base alla velocità di riscaldamento, alla temperatura di picco, al tempo di mantenimento, all'atmosfera, al gioco del giunto e alla velocità di raffreddamento.

L’obiettivo non è semplicemente quello di produrre un giunto visivamente continuo. Il processo produttivo deve limitare la bagnatura incompleta, l'eccessivo accumulo di riempitivo, il surriscaldamento locale e lo stress residuo.

È possibile utilizzare un'ispezione-sezionale durante la convalida del processo per esaminare:

Per l'approvazione della produzione, il metodo di ispezione e la frequenza di campionamento devono essere concordati con le specifiche tecniche del cliente.

I componenti-che trasportano corrente all'interno di un contattore HVDC devono controllare la resistenza su ogni interfaccia conduttiva. La generazione di calore aumenta con il quadrato della corrente secondo (P=I^2R). Di conseguenza, anche un piccolo aumento della resistenza di contatto può produrre un aumento misurabile della temperatura localizzata a corrente elevata.

Ciò rende la condizione dimensionale dell'interfaccia conduttiva direttamente rilevante per la progettazione termica.

Componenti in rame T2Y2 e controllo della resistenza-di contatto

I componenti in rame possono essere utilizzati come interfacce conduttive tra il terminale esterno, il sistema di contatti e l'assemblaggio interno. Per un disegno di produzione, è necessario specificare il tipo di rame, lo spessore, la planarità, la geometria del foro, le condizioni della superficie e il metodo di giunzione.

Per i componenti in rame stampato, lo stampaggio a stampo progressivo può fornire una geometria ripetibile a volume di produzione, ma l'usura dello stampo deve essere monitorata perché la crescita di bave e la deriva dimensionale possono verificarsi progressivamente durante la vita dell'utensile.

Design dell'alloggiamento del relè in ceramica di allumina EV e del percorso termico

Un alloggiamento relè in ceramica di allumina EV svolge una funzione diversa dal percorso della corrente in rame. Il suo contributo principale è l'isolamento elettrico, la separazione strutturale e la protezione ambientale.

L'interfaccia di engineering ha quindi due diversi requisiti:

• Percorso elettrico:resistenza bassa e stabile attraverso i componenti conduttivi.
• Percorso di isolamento:gioco controllato, dispersione e integrità dielettrica attraverso la struttura ceramica.
• I due percorsi devono essere valutati separatamente prima di essere valutati come un gruppo contattore completo.

Per le applicazioni ad alta-corrente, la simulazione termica dovrebbe includere la resistenza dei terminali, delle interfacce di contatto, delle connessioni delle sbarre collettrici e dei giunti conduttivi brasati. La temperatura della ceramica dovrebbe essere valutata insieme alla struttura metallica circostante piuttosto che trattata come una proprietà materiale isolata.

Controllo della brasatura ad alta-frequenza e della distorsione termica

La brasatura ad alta-frequenza può concentrare il riscaldamento attorno alla zona di giunzione prevista e ridurre l'esposizione termica non necessaria dei componenti adiacenti. Tuttavia, il profilo di riscaldamento effettivo dipende dalla geometria, dal materiale, dalla disposizione delle attrezzature e dai parametri di processo.

La qualificazione del processo dovrebbe registrare:

Il registro della produzione dovrebbe collegare queste variabili di processo al lotto dei componenti e ai risultati dell'ispezione.

I componenti metallici utilizzati attorno ai gruppi ceramici HVDC possono subire ossidazione durante lo stoccaggio, la brasatura, l'assemblaggio e la manutenzione. Le condizioni della superficie possono influenzare il comportamento del contatto elettrico, la saldabilità o la bagnatura della brasatura a seconda del componente.

ASTM B117 può essere utilizzato come metodo di esposizione alla nebbia salina-quando il piano di qualificazione del cliente richiede test di corrosione, ma non deve essere trattato come un criterio di accettazione universale per ogni componente HVDC. La durata del test, la configurazione del campione e i limiti di accettabilità devono essere definiti dalle specifiche dell'applicazione.

Controllo dell'ossidazione superficiale di particolari in rame e metalli stampati

Per i componenti stampati in rame, acciaio o ferro, l'ispezione della superficie dovrebbe distinguere tra il normale scolorimento prodotto dalla produzione e l'ossidazione che influisce sulla giunzione prevista o sull'interfaccia elettrica.

Il trattamento superficiale corretto dipende dalla qualità del metallo, dal processo di giunzione e dalla funzione elettrica finale. Un rivestimento non dovrebbe essere selezionato solo per l'aspetto.

Documentazione sui materiali RoHS e REACH

Per i team di approvvigionamento, la documentazione RoHS e REACH deve essere collegata al materiale fornito e al lotto di produzione ove richiesto dal sistema di qualità del cliente.

Un utile pacchetto di documentazione può includere:

Registri sulla composizione dei materiali, certificati dei fornitori, dichiarazioni-di sostanze limitate, identificazione dei lotti di produzione e rapporti di ispezione applicabili.

Laddove è richiesto un test di corrosione, ASTM B117 dovrebbe essere elencato come metodo di prova, mentre il cliente dovrebbe definire il tempo di esposizione e i criteri di accettazione.

La qualificazione del fornitore dovrebbe separare la verifica dei materiali, l'approvazione dimensionale, la convalida del processo e i test funzionali. Un primo-esempio di articolo che soddisfa le dimensioni del disegno non dimostra automaticamente la stabilità del processo a lungo-termine.

Alloggiamento in ceramica di allumina EV: dati sull'ispezione del primo-articolo

Per un alloggiamento in ceramica di allumina per veicoli elettrici, il primo-rapporto dell'articolo normalmente dovrebbe identificare la revisione del disegno, la qualità del materiale, le dimensioni critiche, l'attrezzatura di ispezione e i risultati delle misurazioni.

Il rapporto di ispezione dovrebbe utilizzare la stessa revisione del disegno fornita al team di produzione. Mescolare diverse revisioni è una fonte comune di inutili controversie sull'approvazione.

Contattore ceramico DC ad alta tensione: validazione elettrica e meccanica

Per un contattore ceramico CC ad alta tensione, la convalida dovrebbe riflettere l'assemblaggio finito anziché solo il materiale ceramico.

A seconda delle specifiche del prodotto, il piano di qualificazione può includere:

I requisiti IEC 60947 devono essere applicati in base alla categoria del contattore o del dispositivo di commutazione- pertinente. L'esatta tensione di prova, la durata, il ciclo di resistenza e i limiti di accettazione dovrebbero provenire dalle specifiche di prodotto applicabili.

Ispezione dei giunti ceramici metallizzati su scala di produzione

L'interfaccia ceramica metallizzata dovrebbe ricevere maggiore attenzione quando l'assieme contiene più materiali con diverso comportamento di dilatazione termica.

Una sequenza pratica di controllo della qualità-è:

Revisione dei disegni → verifica del materiale in entrata → ispezione dimensionale della ceramica → ispezione delle parti metalliche- → preparazione della superficie → controllo del processo di brasatura → ispezione visiva → ispezione dimensionale → test elettrici → rilascio del lotto.

Questa sequenza crea una connessione misurabile tra le variabili del processo e la qualità della parte finita-senza fare affidamento sull'accettazione basata sull'aspetto-.

Qual è la soglia standard del tasso di perdita di elio per gli alloggiamenti dei relè in ceramica di allumina dei veicoli elettrici?

Tutti gli alloggiamenti dei relè in ceramica di allumina EV prodotti in serie mantengono un tasso di perdita di elio rigorosamente inferiore a 1 × 10⁻⁹ Pa·m³/s, testato utilizzando rilevatori di perdite con spettrometro di massa ad alto vuoto in conformità con ASTM E2741.

Xiamen Apollo può personalizzare custodie per relè in ceramica metallizzata ad alta temperatura secondo disegni CAD 3D proprietari?

SÌ. Offriamo produzione personalizzata OEM/ODM completa basata sui file STEP/IGES del cliente, modelli di metallizzazione su misura, purezza della ceramica (dal 95% al ​​99,5%) e composizioni di leghe di brasatura per soddisfare requisiti specifici di isolamento elettrico.

Qual è il tempo di consegna tipico per campioni di prototipi personalizzati e cicli di produzione in serie?

I campioni di prototipi personalizzati con buste ceramiche metallizzate specializzate vengono prodotti, ispezionati e spediti entro 10-15 giorni lavorativi, mentre i cicli di produzione in volume richiedono in genere da 10 a 15 giorni lavorativi, a seconda del volume dell'ordine.

Invia l'ultimo disegno e il volume annuale target per avviare una revisione tecnicaAlloggiamenti in ceramica per relè EV HVDC, assemblaggi brasati, parti metalliche stampate e componenti di contatti relè.