EV/HEV Lade - Batterien

Powering eMobility Lösungen


Schnellanforderung


Der Erfolg eines Elektro- oder Hybrid-/Elektrofahrzeugs (EV/HEV) hängt davon ab, wie gut es Energie speichert und wie schnell es auflädt. Wenn sich die effektive Fahrzeugreichweite einer einzigen Ladung mit einer schnellen Befüllung an der Gaspumpe vergleicht, sind die Verbraucher eher bereit, den Übergang zu einem Elektrofahrzeug zu vollziehen. OEMs treiben neue Innovationen für bessere Batteriekapazität und -effizienz, längere Akkulaufzeiten und schnellere Ladezeiten voran, um Elektrofahrzeuge und HEVs für Verbraucher attraktiver zu machen.

Jede branchenverändernde Innovation ist nicht ohne Herausforderungen; Fahrzeuge sind in Platz, Gewicht und Leistung begrenzt und müssen anspruchsvolle Kosten- und Zuverlässigkeitsanforderungen (SWAP-CR) erfüllen. Fahrzeuge unterliegen strengen Umweltauflagen, die für große elektronische Systeme und Batterien schwierige Anforderungen an die Umweltabdichtung und den Schutz stellen können. Der zusätzliche elektronische Verbrauch stellt seine eigenen Herausforderungen im Wärmemanagement dar, da Stromumwandlungund und elektronische Steuerungen, die das System verwalten, Abwärme erzeugen, die, wenn sie nicht kontrolliert wird, das System beschädigen kann.

Mit unserer langjährigen Expertise in EngineeringEd Materials und Thermal Management Solutions ist Boyd Corporation ein idealer Partner bei der Entwicklung und Herstellung von Produkten, die dabei helfen, den Energiefluss in einem Elektrofahrzeug zu versiegeln, zu schützen und zu steuern. Die Präzisionskonvertierungsfunktionen von Boyd ermöglichen es uns, robuste, kostengünstige und zuverlässige Dichtungen zum Schutz von Stromwandlern und Wechselrichtern, elektronischen Steuergeräten (ECUs), Ladestationen und Batteriefächern vor Partikel- und Flüssigkeitseintretungen oder Verunreinigungen und Wasserschäden zu entwickeln. Das Einschließen dieser Komponenten mit hoher Leistungsdichte zum Schutz kann zu einem sekundären Problem führen, wenn übermäßige Wärme in den Gehäusen eingeschlossen wird, was teure Elektronik beschädigen kann. Hier hilft Ihnen Aavid, Thermal Division der Boyd Corporation, effektive Wärmemanagementlösungen für Batteriepacks, Ladekabel und Komponenten zur Leistungsumwandlung zu entwerfen und herzustellen. Von hochvolumigen gelöteten flüssigen Kaltplatten und Dampfkammern bis hin zu thermischem Schnittstellenmaterial kann Boyd die thermische Leistung Ihres Designs optimieren.

Boyd Corporation unterhält IATF 16949 zertifizierte Fertigungsbetriebe auf drei Kontinenten, um sicherzustellen, dass unsere eMobility-Komponenten die strengen Anforderungen an Fahrzeugqualitätsmanagementsysteme mit geschickter regionaler Unterstützung übertreffen. Boyds Kundenorientierung und Beziehungsmanagement-Kultur sind auf IATF 16949-Prozesse und Qualitätssysteme abgestimmt. Durch die Optimierung von Prozessen, Organisation und Effizienz senken wir Kosten, erhöhen die Ertragsraten mit effektiven Management- und Montageprozessen und bieten unseren Kunden die hochwertigsten Produkte.

Batterien & Akkupacks

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Die Batterie eines Elektrofahrzeugs ist einer der Schlüsselfaktoren, die die effektive Reichweite des Fahrzeugs auf eine einzige Ladung definieren. Batterien speichern DC-Strom zwischen den Ladungen für den Rest der elektronischen Systeme des Fahrzeugs während des Betriebs zu verbrauchen. Der Akku eines Ev besteht in der Regel aus einer Reihe von Batteriezellen, die aus Lithium-Ionen-Zellen (Li-Ionen- oder Li-Ionen-Zellen) bestehen, entweder in Form von kleinen Zylindern oder flachen rechteckigen Beuteln. Alternative Technologien wie Brennstoffzellen sind auch Optionen für die Stromspeicherung von Elektro- und Hybridfahrzeugen. Die Batterie ist für die Stromversorgung des gesamten Fahrzeugs angewiesen und verfügt über eine erhebliche Gewichts- und Platzallokation, die OEMs mit jeder Design-Iteration optimieren und verbessern wollen. Kleinere und leichtere Batterien ermöglichen es Designern, höher betriebene oder dichter verpackte Batteriezellen für eine größere Reichweite zu integrieren.

Herkömmliche Akkupacks erfordern robuste Stor- und Sicherheitssysteme, da Lithium ein flüchtiges Element ist, das explosiv sein kann, wenn es falsch behandelt oder überhitzt wird. Batterien erzeugen auch Abwärme während des Ladevorgangs, die bei unkontrollierten Sicherheitsrisiken mit sich bringen kann. Batterien laden auch in einem optimalen Temperaturbereich, zu heiß, sie laden nicht effizient, zu kalt und die Batterie kann keine Ladung halten. Um diese Probleme zu lösen, benötigen OEMs Sicherheitssysteme, Wärmemanagement und Umweltschutzlösungen, um eine optimale Batterieleistung zu gewährleisten.

In Zusammenarbeit mit dem Design- und Engineering-Team von Boyd können Sie optimierte Lösungen entwickeln, die Ihre Batterie vor Umgebungsbedingungen schützen und die Leistung und Effizienz der Energiespeicherung verbessern. Wir entwickeln integrierte Lösungen aus hochentwickelten Materialien wie SOLIMIDE ® Schäumen, Hitzeschilden und Batteriedichtungen, um Ihre Batteriegehäuse sicher und zuverlässig zu machen. Wir entwickeln Wärmemanagementlösungen, um die Batteriepacktemperatur unabhängig von äußeren Umgebungstemperaturen oder erzeugter Abwärme effizient zu verwalten. Die integrierten Lösungen von Boyd ermöglichen es Ihnen, Passagiere besser zu schützen und die allgemeine Sicherheit Ihres Elektrofahrzeugs zu verbessern.

Ladestationen & Servicegeräte für Elektrofahrzeuge

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Ladestationen und Elektrofahrzeug-Servicegeräte (EVSEs) übertragen Strom aus dem Netz auf ein Elektrofahrzeug. Ladegeräte gibt es in verschiedenen Levels, die den Stromverbrauch und die Ladegeschwindigkeit widerspiegeln:

Stufe 1: Typische Haushaltsladegeräte, die eine Batterie über Nacht aufladen

Stufe 2: Einige Haushaltsladegeräte, die ein paar Stunden brauchen, um die volle Batterieladung zu erreichen

Stufe 3: Kompressoren

Ladegeräte mit höherem Niveau benötigen mehr Leistung für kürzere Ladezeiten, mit einem wichtigen Meilenstein bei der Bereitstellung von 100 km Reichweite in nur 10-12 Minuten. Die eMobility-Industrie setzt auf Schnellladung, die eine höhere Spannung erfordert, um mit herkömmlichen Verbrennungsmotoren (ICEs) zu konkurrieren.

Einige Ladegeräte haben die Fähigkeit, Wechselstrom aus dem Netz in einen Gleichstrom und eine Spannung umzuwandeln, die die Batterie des Elektrofahrzeugs sicher aufladen. Diese Ladegeräte verwenden einen elektrischen Wechselrichter, eine Reihe von elektrischen Schaltern, die sich schnell abwechseln, um den Wechselstrom in einen Gleichstrom umzuwandeln. Diese Wechselrichter können auch Stufen-Down-Wandler oder Buck-Wandler umfassen, um hohe DC-Spannungen auf die bevorzugte Batteriespannung zu bringen. Diese elektronischen Schalter feuern schnell, um schnelles Laden zu ermöglichen, ein Prozess, der große Mengen an Wärme erzeugt. Diese Abwärme birgt ein Risiko für den sicheren Betrieb und die Zuverlässigkeit des Ladegeräts, wodurch effektive Wärmemanagement- und Kühllösungen erforderlich sind, um sicherzustellen, dass Komponenten über die gesamte Lebensdauer des Ladegeräts effektiv und zuverlässig arbeiten.

Level 3 Ladekabel erzeugen übermäßige Wärme als Funktion des Dimensionalraums. Der große Strom wird durch Kabel mit kleinerem Durchmesser geleitet, die erforderlich sind, um Gewichts- und Verbraucherhebebeschränkungen zu berücksichtigen und überschüssige Wärme zu erzeugen. Ladestationen implementieren Kabelkühlung, um Berührungstemperaturen zu verwalten, Systemtemperaturen zu steuern, um langfristige systemische Schäden zu verhindern und den Benutzer zu schützen.

Die meisten dieser Ladegeräte sind in einer Außenumgebung und unter äußeren Wetterbedingungen installiert. Hochleistungselektronik in Ladegerätsystemen muss vor Regen, UV, Windverunreinigungen und anderen Schäden geschützt werden, was Ladegerätgehäusesysteme, Dichtungen und Schutzlösungen entscheidend macht, um eine längere und zuverlässige Produktlebensdauer zu gewährleisten.

Boyd zeichnet sich durch die Entwicklung integrierter Kühllösungen aus, um elektronische Geräte und Anwender vor übermäßiger Hitzebelastung zu schützen, sowie durch eine dauerhafte Umweltabdichtung, um die Elemente fernzuhalten. Unser Know-how in technischen Material- und Wärmemanagementlösungen ermöglicht es uns, Lösungen zu entwickeln, die Ihren Projektleistung, Sicherheit und Kostenzielen entsprechen.

Erfahren Sie mehr über Boyds Lösungen, die sich ideal für Ladestationen für Elektrofahrzeuge bieten:

An Bord Ladegerät

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Das On Board Charger (OBC) eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs wandelt den Wechselstrom aus dem Netz der Ladestation in Gleichstrom um, der die Batterie auflädt. Batterien speichern Energie als Gleichstrom, so dass je mehr Leistung ein OBC-Gerät effizient verarbeiten und umwandeln kann, desto schneller kann die Batterie sicher aufladen. Das On Board Charger verwendet eine Reihe von Halbleiterbauelementen, um AC-Strom in GLEICHstrom umzuwandeln. Diese Halbleiterbauelemente wechseln schnell und produzieren dabei große Mengen Abwärme. On-Board-Ladegeräte können einen Step-Down-Wandler, einen Buck-Wandler oder 3-Phasen-PFC-Komponenten (Input Power Factor Correction) zusätzlich zum Hauptwechselrichter enthalten, um hohe DC-Spannungen zu verringern, um die Batteriespannungen für eine sicherere Speicherung zu senken. Halbleiter wie IGBTs, MOSFETs, Dioden und Automotive-Mikrocontroller im On Board Charger erzeugen große Mengen an Wärme bei schnellen Ladevorgängen. Effektive Wärmemanagement- und Kühllösungen sind erforderlich, um sicherzustellen, dass diese Komponenten über die gesamte Lebensdauer des Ladegeräts effizient, sicher und zuverlässig arbeiten.

An Bord sind Ladegeräte im Elektrofahrzeug untergebracht und unterliegen anspruchsvollen SWAP-CR-Anforderungen. OBC-Gehäuse müssen sowohl ausreichend von äußerem Schmutz als auch von Feuchtigkeit abgeschottet sein, um die interne Elektronik zu schützen, während sie gleichzeitig eine effektive Wärmemanagementlösung sind, um optimierte Ladezeiten zu gewährleisten und eine Überhitzung der Elektronik zu verhindern. Die Abdichtung eines Gehäuses für den Eindringschutz bei gleichzeitiger Bereitstellung von genügend Luftstrom, Flüssigkeitsfluss oder Platz, um auch eine effektive thermische Lösung zu sein, kann für traditionelle Hersteller eine Herausforderung darstellen, da sich diese Ziele konventionell gegenüberstehen.

Boyds Expertise deckt alle Aspekte der Dichtungs-, Schutz- und Wärmemanagementanforderungen ab, die für ein On Board Charger und in der Regel in einer effizienten integrierten Lösung erforderlich sind. Unsere Hochleistungsdichtungen und Dichtungen, die in thermisch optimierten luftgekühlten oder flüssigkeitsgekühlten Gehäusen verwendet werden, machen uns zu einem idealen Partner bei der Entwicklung effektiver Lösungen, die Ihren Leistungsanforderungen entsprechen. Da wir viele Funktionen in eine einzige Baugruppe integrieren können, reduzieren wir auch Ihre Gesamtkosten, indem wir Ihre Lieferkette vereinfachen, die Montagezeit verkürzen und zuverlässige Lösungen erstellen, die Wartungs- und Garantiekosten reduzieren.

Erfahren Sie mehr über Boyds Engineered Material and Thermal Management Solutions for On Board Chargers:

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