Ajoneuvon arkkitehtuuri on tällä hetkellä kriittisessä muutoksessa. Sähköajoneuvojen noustessa arkkitehtuurisuunnittelussa on merkittävä läpimurto, joka on erinomainen tilaisuus tutkia sähkö- ja elektronista arkkitehtuurisuunnittelua uudelleen. Sillä välin, koska suuri määrä olemassa olevaa sisältöä, joka on edelleen läsnä hybridi- ja polttomoottorin ajoneuvoissa, innovatiivisten menetelmien käyttöönotto on tullut yhtä tärkeäksi. Suuntaus siirtyä 12 V: stä 48 V: iin kattaa kaikissa ajoneuvomallissa, mikä tarjoaa mahdollisuuden tutkia uudelleen koko prosessissa käytettyjä johtoja ja liittimiä.
Tässä yhteydessä litteistä kaapeleista on tullut avainvalinta teho- ja signaaliyhteyksille tietyissä tilanteissa. Joustavat litteät kaapelit ja joustavat painetut piirit ovat kaksi päätyyppiä, joilla on ainutlaatuisia etuja koosta, painosta, lämmön hajoamisesta ja automaatiosta. Näiden etujen hyödyntämiseksi tarvitaan uusia valmistustekniikoita, komponentteja ja yhteysjärjestelmiä, ja niiden kehittäminen avaa uuden suunnittelun joustavuuden horisonttia.
Kun tutkitaan nykypäivän akkujen sähköajoneuvojen sisäistä rakennetta, niiden rakenteen tasoitettu ominaisuus voidaan selvästi havaita, lähinnä akkumoduulien vuoksi, jotka on tiukasti järjestetty ohjaamon lattian alle laattalla tavalla. Samanaikaisesti eri komponenttien yhdistäminen suuren määrän voimajohtojen, signaalilinjojen ja tietolinjojen kautta on erityisen näkyvä.
Yhdistämällä kaksi edellä mainittua tekijää, ei ole vaikea ymmärtää, miksi autonvalmistajat keskittyvät yhä enemmän strategiaan, jolla käytetään tasaisia kaapeleita sähkö-/elektronisessa arkkitehtuurisuunnittelussa.
Litteän kaapelitekniikan levitys autoteollisuudessa ei ole uusi ilmiö. 1960 -luvulta lähtien tätä tekniikkaa on käytetty autoyhteydessä, pyrkiessä vähentämään avaruushyötyä. Alkuperäisten laitteiden valmistajat (OEM: t) käyttävät kuitenkin ympyräjohtoja suurimman osan tarpeistaan.
Tällä hetkellä ajoneuvojen tukemiseksi, joilla on rikkaita toimintoja ja sähköistämistä, alan johdotuksen ja yhteyksien tiheysvaatimukset ovat saavuttaneet ennennäkemättömät korkeudet. Tässä yhteydessä tasaiset kaapelit osoittavat niiden ainutlaatuiset edut, mukaan lukien painon vähentäminen, tilavuuden kutistuminen, lämmön hajoamisen tehokkuuden parantaminen ja korkeamman automaatiotason tukeminen.
Litteiden kaapelien luokittelu ja ominaisuudet
Litteät kaapelit on jaettu pääasiassa kahteen luokkaan: joustavat litteät kaapelit (FFC) ja joustavat tulostetut piirilevyt (FPC), jokaisella on erilaisia etuja ja rajoituksia.
Joustava tasainen kaapeli
Joustavat litteät kaapelit (FFC) koostuvat useista rinnakkaisjärjestyneistä suorasta kuparista tai alumiinijohtimista, jotka eristetään suulakepuristamalla termoplastisia eristysmateriaaleja, kuten polyuretaania, tai laminoimalla peittämismateriaaleilla, kuten polyeteenitereftalaatti. Myöhemmin lasertekniikkaa käytetään laminoidun materiaalin leikkaamiseen kapellimestarin kosketuspisteiden paljastamiseksi. FFC: ien lineaarisen luonteen vuoksi ne taitetaan usein halutun muodon muodostamiseksi.
FFCS: n jatkuva tuotantoprosessi mahdollistaa niiden pituuden mielivaltaisen räätälöinnin. Johtimen paksuus voi saavuttaa yli 1 mm, mutta paksummat johtimet tekevät FFC: stä jäykempiä. Yhden kapellimestarin leveys ei yleensä ylitä 16 mm, kun taas FFC: n enimmäisleveys riippuu tuotantoprosessista. FFC: ien tuotanto on nopein ja kustannustehokkain menetelmä tasaisten kaapeleiden valmistukseen.
Joustava tulostettu piirilevy
FPC: t on valmistettu joustavista kuparin verhottuista laminaateista. Halutun kuvion mukaan kupari poistetaan peittämisen ja kemiallisen etsauksen avulla, mitä seuraa kannen materiaali leikatulla kaulimen kosketusalueen paljastamiseksi.
FPC: t eivät voi vain korvata perinteisiä johtoja, vaan myös korvata perinteiset jäykät painettuja piirilevyjä. Ne tukevat monikerroksisia johtimia ja voivat integroida elektroniset komponentit pinta-asennuslaitteisiin, sulakkeisiin ja risteyksiin. FFC: iin verrattuna FPC: t ovat kestävämpiä ja tukevat enimmäisleveyttä 600 mm.
FPC: t rajoittuvat tyypillisesti 2 unssiin kuparia ja pituuteen 1,2 metriä, ja kemiallinen etsausprosessi tuottaa merkittävää materiaalijätettä. FFC: ien ja FPC: n lisäksi mahdollisiin autosovelluksiin kehitetään muita litteitä kaapelitekniikoita, ja tällä alalla innovaatioiden odotetaan kiihtyvän.
Perinteisiin johtosarjoihin verrattuna litteillä kaapeleilla on useita merkittäviä etuja.
Koko ja paino: Litteä kaapelitekniikka mahdollistaa ohuempien johtimien käytön säilyttäen samalla mekaanisen lujuuden ja kestävyyden, mikä johtaa tyypillisesti jopa 40%: n painon alenemiseen ja jopa 35%: n tilavuuden vähentämiseen kokonaisjohtosarjajärjestelmässä. Tähän sisältyy kattava huomio kaikista asiaan liittyvistä komponenteista, kuten liittimistä, kalusteista ja hihnoista.
Litteiden kaapelien ainutlaatuinen rakennesuunnittelu on avain näiden merkittävien vähennysten saavuttamiseen. Perinteisten pyöreiden johtimien koon pienenemisellä rajoittaa se, että yksi kaapeli ja sen napat on kyettävä kestämään kytkentäpisteiden ja johtosarjojen kokenut rasitukset tai muodonmuutokset. Sitä vastoin litteät kaapelit koostuvat useista kerroksista, jotka eivät vain tarjoa stressin helpotusta, vaan myös varmistavat terminaaliliitäntöjen lujuuden - mikä mahdollistaa hienompien johtimien käytön monissa sovellusskenaarioissa.
Lämmön hajoamis suorituskyky: verrattuna pyöreisiin johdoihin, litteillä kaapeleilla on erinomainen lämpösuorituskyky. Erityisesti litteillä kaapeleilla on suurempi pinta -ala suurissa tilavuusolosuhteissa, mikä edistää tehokkaasti lämmön hajoamista ja mahdollistaa saman tilavuuden johtimet suurempien virtojen kuljettamiseksi.
Suunnittelun joustavuus: Litteillä on useita merkittäviä etuja. Ne ovat erityisen sopivia sovelluksiin, joissa on tasomaisia rakenteita, kuten rakennetaan akkumoduuleihin. Sen suuri joustavuus tekee siitä ihanteellisen valinnan sopeutua urheiluun tai pieniin taivutussäteympäristöihin, kuten ohjauspyörän turvatyynyihin. Litteät kaapelit voidaan kiinnittää liimoilla ilman mekaanisia kalusteita ja ilman lisähihnoja tai suojakerroksia, jotka ovat tyypillisesti välttämättömiä perinteisten johtosarjojen suojaamiseksi.
