2025-07-02
صناعة السيارات حاليا في عصر التحول. على خلفية القضايا البيئية العالمية المتزايدة بشكل متزايد ، أصبحت لوائح توفير الطاقة والانبعاثات النظيفة أكثر صرامة. لمواجهة هذه التحديات ، تقوم شركات صناعة السيارات الرئيسية بتسريع تطوير السيارات الكهربائية المختلطة ، والسيارات الكهربائية النقية ، ومركبات خلايا الوقود ، وأنظمة القيادة الأخرى لتحل محل محركات الاحتراق الداخلي التقليدية. من بينها ، السيارات الكهربائية الهجينة (HEVS) مع كل من محركات البنزين ومحركات القيادة حيث اتخذت مصادر الطاقة زمام المبادرة في التسويق والتعميم.
بصفتها أكبر مورد لقطع غيار السيارات بموجب شركة Honda Motor Co. ، Ltd. ، اتخذت Keihin Corporation زمام المبادرة في البحث وتطوير مكونات نظام القيادة من الجيل التالي كمزود لحلول نظام إدارة الطاقة الشاملة. في وقت مبكر من أكتوبر 2015 في معرض Tokyo Motor Show ، أصدرت Keihin وحدة التحكم في الطاقة الجديدة التي تم تطويرها بشكل مستقل (PCU) - وهي وحدة محرك للتحكم في توليد الطاقة والقيادة في المركبات الهجينة. في نوفمبر من نفس العام ، بدأت الإنتاج الضخم للمكون الأساسي ، وحدة الطاقة الذكية (IPM) ، والتي تم تثبيتها في "Odyssey Hybrid" في هوندا.
عززت التصغير وأداء IPM العالي من التصغير الكلي وخفيفة الوزن من PCU. واحدة من التقنيات الرئيسية التي تدعم هذا الاختراق هي مادة راتنج LaperOS® LCP S135 من polyplastics.
ⅰ. مبادئ عمل PCU و IPM
نظرًا لأن جوهر تنظيم الطاقة في المركبات الهجينة ، يمكن لـ PCU تحويل جهد البطارية إلى الجهد العاملة لمحرك محرك الأقراص ، وتنظيم القوة الدافعة للمحرك أثناء الإبحار والتسارع ، وهو مسؤول عن تحويل تيار التيار المستمر عندما يقوم المولد بشحن البطارية ، وكذلك استرداد الطاقة المتولدة أثناء التباطؤ. يتضمن هيكلها محول دفعة ، محرك محرك ، وحدة تحكم التغذية المرتدة ، وحدة الطاقة الذكية ، إلخ.
نظرًا لأن المكون المركب لأشباه الموصلات الأساسي في PCU ، فقد حقق Keihin أعلى كثافة إنتاج الطاقة في PCU عن طريق تقليل فقدان IGBT (ترانزستور ثنائي القطب المعزول) وثنائيات التغذية المرتدة ، إلى جانب تصميم هيكل التبريد المقاوم للمناصب العالية والمصورة. يقع IPM في وسط وحدة PCU ، مع الركيزة بوابة محرك السيارة مثبتة فوق وسترة مبردة بالماء أدناه. يحدد حجم سكنه مباشرة الحجم الكلي لـ PCU - لقد حقق Keihin التصغير الشامل لـ PCU من خلال الابتكار التكنولوجي لمكونات IPM.
ⅱ. الاختراقات التكنولوجية لـ Laperos® LCP S135 في مساكن IPM
مقاومة لحام لحام اللحام الممتازة
أثناء تصنيع IPM ، يجب أن يقاوم السكن درجات الحرارة المرتفعة لعملية اللحام لحام. أصبحت الدرجة المقواة من الألياف الزجاجية من LaperOS® LCP S135 مادة رئيسية في الصناعة لتحقيق تصغير IPM وإنتاج الطاقة العالي بسبب مقاومة الحرارة المتفوقة-يضمن أدائها أن سطح الراتنج يظل مستقرًا أثناء عمليات درجة الحرارة العالية ، وتجنب التشوه أو الضرر.
توازن بين السيولة العالية وقوة الانصهار
نظرًا لأن أكبر منتج مصبوب مصنوع من راتنج Laperos® LCP ، يجب أن يفي السكن IPM بمتطلبات السيولة للتشكيل على نطاق واسع مع تحقيق المعايير الدقيقة للمكونات المعقدة مثل الموصلات. يجب أن تكون صفائح النحاس التي تم ترتيبها بكثافة في السكن مصبوبة بشكل متكامل مع الراتنج بدون مواد لاصقة ، مما يشكل تحديات عالية للغاية في عملية الصب. من خلال دعم بيانات تحليل التدفق من مركز TSC Polyplastics ومشاركة البيانات الثلاثية بين مصنعي Keihin و Molding ، تم التغلب على مشكلة تشققات التدفئة في منطقة الاندماج.
الاستقرار الأبعاد والسيطرة على الصفحات
يجب تركيب IPM على سترة مبدئية للماء ، وتؤثر دقة الشكل بشكل مباشر على تأثير التبريد. لدى LaperOS® LCP S135 من خلال تحديد بيانات Warpage بشكل فعال من خلال تحسين بيانات تحليل التدفق وتجربة عملية المصنّعين ، مما يضمن عدم وجود فجوات بين IPM والسترة المبردة بالماء لضمان أداء تبديد الحرارة.
مزايا شاملة لمقاومة الحرارة والموثوقية
على الرغم من أن مواد LCP لديها تكاليف أعلى وصعوبات أكبر في التصبغ ، في تصنيع IPM ، فإن مواد أخرى عرضة لمشاكل مثل الانتفاخ ، بينما تبرز LaperOS® S135 في مقاومة الحرارة وموثوقيتها ، وتصبح الخيار الوحيد. مع ترقية PCU نحو الحجم الأصغر والأداء الأعلى ، ستزداد متطلبات مقاومة حرارة المواد في IPM ، وستستمر تمييز مزايا مواد LCP.
ⅲ. مبدأ تخميد الاهتزاز لمواد LCP
تحتوي جزيئات البوليمر في LaperOS® على بنية داخلية موجهة بقوة ، وهذا الاتجاه يشكل ترتيبًا طبقة في المنتج المقولب. عندما يتعرض المنتج المقولب للاهتزاز ، فإن الاحتكاك بين الهياكل ذات الطبقات يتبدل بسرعة طاقة الاهتزاز ، مما يعزز بشكل كبير أداء التخميد الاهتزاز.
ⅳ. الامتداد التكنولوجي والتطبيقات المستقبلية
كمكون مركب أشباه الموصلات ، يجب إكمال تصنيع IPM في غرفة نظيفة للغاية. قامت Keihin ببناء غرفة نظيفة من الفئة 10،000 في مصنع Miyagi للتصنيع الثاني ، حيث قدمت خطوطًا جديدة لتثبيت الرقائق وتقنيات التحليل المتقدمة لتعزيز توسيع تطبيق IPM في أنظمة الطاقة من الجيل الجديد مثل المركبات الهجينة والسيارات الكهربائية ومركبات خلايا الوقود ، وتوفير الدعم الفني الأساسي لمكهرب من لوحات السيارات.