От управлението на захранващата батерия до интелигентните системи за шофиране, от устройствата за забавление в автомобила до високо{0}}електрическото управление на напрежението, всяка ключова функция на новите енергийни превозни средства разчита на поддръжката на печатни платки. В сравнение с превозните средства с традиционно гориво, новите енергийни превозни средства изложиха по-строги изисквания за печатни платки по отношение на производителност, надеждност и безопасност, а печатните платки, адаптирани към нуждите на новите енергийни превозни средства, се превърнаха във важен крайъгълен камък на веригата за насърчаване на индустриалното надграждане.
Специални изисквания за характеристиките на печатни платки на нови енергийни превозни средства
Високо напрежение и висок капацитет на ток
Захранващата система на новите енергийни превозни средства се характеризира с високо напрежение и висок ток. Вземайки чисто електрически превозни средства като пример, напрежението на техния пакет батерии обикновено е между 300-800V, а пиковият ток може да достигне няколкостотин ампера. Това изисква печатните платки да имат отлична толерантност към високо напрежение и висок капацитет на ток, за да осигурят стабилна работа на веригата. По отношение на дизайна, печатните платки изискват по-дебело медно фолио (като 3 oz или дори по-дебело), за да се увеличи площта на напречното сечение на проводника, да се намали съпротивлението на линията и да се минимизира генерирането на топлина и загубата на енергия; Междувременно, чрез оптимизиране на схемата на веригата и разумно планиране на токовия път, може да се избегне локално прегряване, причинено от концентрация на ток.
Отлична устойчивост на висока температура и разсейване на топлината
По време на работа на нови енергийни превозни средства компоненти като батерии и двигатели генерират голямо количество топлина, особено при високо-скоростно шофиране и чести условия на зареждане, където температурата на работната среда значително се повишава. Ако платката е изложена на среда с висока температура за дълго време, това може да причини проблеми като стареене на материала, напукване на спойката и намалена електрическа производителност. Следователно печатните платки на нови енергийни превозни средства трябва да използват субстрати, устойчиви на висока -температура, като платки с висока Tg FR-4, платки от полифенилен етер или полиимидни платки, които могат да поддържат стабилни физични и химични свойства при по-високи температури. Освен това е необходимо да се оптимизира дизайнът на разсейване на топлината, като добавяне на медно фолио за разсейване на топлината, настройка на отвори за разсейване на топлината, използване на печатни платки на метална основа и т.н., за навременно разсейване на топлината и гарантиране, че печатната платка работи в подходящ температурен диапазон.
Превъзходна електромагнитна съвместимост
Новите енергийни превозни средства интегрират вътрешно голям брой електронни устройства и сложни вериги, като контролери на двигатели, -вградени зарядни устройства, безжични комуникационни модули и др. Тези устройства генерират силни електромагнитни смущения по време на работа. В същото време новите енергийни превозни средства също трябва да издържат на електромагнитни смущения от външни среди, като сигнали на комуникационни базови станции, светкавици и т.н. Следователно печатните платки трябва да имат превъзходна електромагнитна съвместимост. Чрез разумно оформление и окабеляване, увеличаване на екраниращите слоеве, оптимизиране на дизайна на заземяването и други мерки, те могат да намалят електромагнитните смущения, генерирани от самите тях, да подобрят способността си да устояват на външни електромагнитни смущения и да гарантират, че електронните системи не си пречат една на друга и работят стабилно.
Основни сценарии за приложение на печатни платки за превозни средства с нова енергия
Система за управление на батерията
Системата за управление на акумулаторната батерия е основен компонент на новите енергийни превозни средства, чиято основна функция е да наблюдава напрежението, тока, температурата и други параметри на батерията в реално време, да контролира зареждането и разреждането и да диагностицира неизправности, за да гарантира безопасната и ефективна работа на батерията. В BMS печатната платка играе решаваща роля при свързването на различни сензори, контролни чипове и задвижващи механизми. Поради необходимостта от обработка на голямо количество аналогови и цифрови сигнали, BMS има изключително високи изисквания към точността на предаване на сигнала и надеждността на печатните платки. В същото време, за да се постигне прецизно управление на пакета батерии, печатната платка също трябва да има вериги за вземане на проби с висока-прецизност и сложни вериги за логическо управление и да може да работи стабилно при високо напрежение и силна електромагнитна среда на пакета батерии.
Моторна задвижваща система
Системата за задвижване на двигателя е отговорна за преобразуването на електрическата енергия на захранващата батерия в механична енергия за задвижване на превозното средство. Платката в тази система се използва главно за управление на параметри като скорост на двигателя, въртящ момент и управление. Моторът генерира високо-честотни електромагнитни смущения по време на работа и задвижващата система трябва да обработва сигнали с високо напрежение и висок ток, така че изискванията за изолация, разсейване на топлината и електромагнитна съвместимост на платката са много строги. Освен това, за да се постигне ефективно задвижване и прецизен контрол на двигателите, печатните платки също трябва да интегрират високо-задвижващи вериги на захранващо устройство и усъвършенствани алгоритми за управление, за да отговорят на изискванията за мощност на новите енергийни превозни средства.
Интелигентно шофиране и информационно-развлекателна система в автомобила
С развитието на технологията за автономно шофиране и интелигентната мрежова технология, новите енергийни превозни средства са оборудвани с все повече и повече сензори (като камери, радар с милиметрови вълни, LiDAR и др.) и интелигентни устройства. Голямото количество данни, генерирани от тези устройства, трябва да се предават, обработват и съхраняват чрез печатни платки. В интелигентните системи за задвижване печатните платки трябва да имат високо-възможности за предаване на данни с висока скорост, за да се гарантира, че данните от сензорите могат да се предават в реално-време и точно до централния процесор за анализ и-вземане на решения; В същото време е необходимо да има висока надеждност и способност против -смущения, за да се гарантира безопасното функциониране на функциите за автономно шофиране. В информационно-развлекателната система в автомобила печатните платки трябва да отговарят на изискванията за високо-качество на предаване на мултимедийни сигнали като аудио и видео, както и стабилни връзки с външни мрежи, за да осигурят комфортно и удобно развлечение за шофьорите и пътниците.
Технически предизвикателства, пред които са изправени печатните платки на превозни средства с нова енергия
Предизвикателства пред надеждността, породени от сложни работни среди
Работната среда на новите енергийни превозни средства е сложна и постоянно -променяща се, не само изправена пред физически фактори на околната среда като висока температура, висока влажност, вибрации и удари, но също така издържаща влиянието на електрически среди като високо напрежение, висок ток и силни електромагнитни смущения. Тези фактори ще ускорят стареенето и повредата на печатните платки, намалявайки тяхната надеждност и експлоатационен живот. Например, в среда с висока температура, печатните платки могат да се разширяват и свиват, което води до разхлабени спойки и счупени вериги; Под действието на вибрации и удар, компонентите на печатната платка са склонни към отделяне или повреда. Следователно, как да се подобри надеждността на печатните платки в сложни среди е едно от важните технически предизвикателства, пред които е изправено в момента.
Балансиране на контрола на разходите и подобряване на производителността
С все по-ожесточената конкуренция на пазара на нови енергийни превозни средства, производителите на превозни средства имат все по-строги изисквания за контрол на разходите. Печатните платки с висока{1}}производителност обаче често предполагат по-високи разходи за материали и производство, което донякъде противоречи на целите за контрол на разходите. В същото време, за да се отговори на постоянно подобряващите се изисквания за производителност на новите енергийни превозни средства, е необходимо непрекъснато да се подобрява производителността и качеството на печатните платки. Например, използването на материали с по-висока производителност и по-модерни производствени процеси може да подобри работата на печатните платки, но ще увеличи разходите; Намаляването на разходите може да повлияе на производителността и надеждността на печатните платки. Следователно намирането на баланс между контрола на разходите и подобряването на производителността е ключов проблем, който производителите на платки трябва да решат.
Противоречието между бързо повтарящи се технически изисквания и производствени цикли
Бързото развитие на нови енергийни превозни средства доведе до появата на нови функции и приложения, които повишиха изискванията и по-бързите времена за реакция при проектирането и производството на печатни платки. Производственият цикъл на печатни платки обаче е сравнително дълъг, като често отнема седмици или дори месеци от проектирането, вземането на проби до масовото производство. Има противоречие между това и бързото повтаряне на технологичните изисквания за нови енергийни превозни средства, което може да доведе до удължаване на циклите на разработване на продукти и пропуснати пазарни възможности. Следователно, как да се оптимизира процесът на проектиране и производство на печатни платки, да се съкрати производственият цикъл и да се подобри ефективността на проучването и доставката на продукта е спешен проблем, който индустрията трябва да реши.
Тенденцията на развитие на печатни платки за нови енергийни превозни средства
Развитие към висока-плътност и-многопластова посока
С непрекъснатото обогатяване на нови енергийни функции на превозните средства и нарастващата сложност на електронните системи, изискванията за интегриране на печатни платки стават все по-високи и по-високи. За да се постигнат повече функции в ограничено пространство, печатните платки ще се развиват към висока-плътност и много-пластова посока. Многослойните печатни платки могат да постигнат по-сложни схеми на схеми и по-висока плътност на окабеляването чрез добавяне на сигнални и захранващи слоеве; В същото време усъвършенствани процеси като технология за свързване с висока -плътност и технология за микрослепи заровени дупки могат допълнително да подобрят интегрирането и производителността на печатните платки, отговаряйки на изискванията на новите енергийни превозни средства за миниатюризация, леко тегло и висока производителност.
Модернизиране на интелигентното и автоматизирано производство
За да отговори на бързо повтарящите се технологични изисквания и да подобри ефективността на производството, производството на печатни платки ще ускори своето надграждане към интелигентност и автоматизация. Чрез въвеждането на технологии като изкуствен интелект, големи данни и Интернет на нещата може да се постигне интелигентен мониторинг, оптимизация и управление на производствения процес; Приемане на оборудване за автоматизация и роботна технология за подобряване на точността и ефективността на производството, намаляване на въздействието на човешкия фактор и осигуряване на последователност и стабилност на качеството на продукта. В допълнение, интелигентното производство може също така да постигне-събиране и анализ на производствени данни в реално време, предоставяйки поддръжка на данни за оптимизиране на процеса и подобряване на продукта и насърчаване на непрекъснатия напредък на технологията за производство на печатни платки.
Зелена защита на околната среда и устойчиво развитие
На фона на нарастващата екологична осведоменост и по-строгите екологични разпоредби, екологичното и устойчиво развитие на печатни платки за нови енергийни превозни средства се превърна във важна тенденция. От една страна, производителите на печатни платки ще използват екологично чисти материали, като -безоловни спойки, безхалогенни-забавители на горенето и др., за да намалят замърсяването на околната среда; От друга страна, ще оптимизираме производствените процеси, ще намалим потреблението на енергия и емисиите на отпадъци и ще постигнем чисто производство. В същото време ще бъдат положени усилия за засилване на рециклирането и повторната употреба на отпадъчни печатни платки, подобряване на използването на ресурсите и насърчаване на устойчивото развитие на цялата индустрия.
Като ключов основополагащ компонент на автомобилната индустрия с нова енергия, печатните платки играят незаменима роля в насърчаването на индустриалното надграждане и технологичните иновации. Въпреки че са изправени пред много технологични предизвикателства, с непрекъснатия напредък на технологиите и устойчивото развитие на индустрията, печатните платки на новите енергийни превозни средства ще се развиват към по-висока производителност, по-висока надеждност, по-ниска цена и по-екологична защита на околната среда, осигурявайки солидна подкрепа за енергичното развитие на индустрията за нови енергийни превозни средства и подпомагайки глобалната трансформация на електрификацията на автомобилната индустрия и устойчивото развитие.