优化的载流能力:通向未来电动汽车的桥梁
制造业面临的挑战是,如何在不占用更多空间的情况下使其系统适应不断提高的性能要求。在这里了解浩亭如何通过有针对性的设计优化和先进的前沿技术提高电气连接的效率和性能。
全电气时代所需的电能主要通过各部门之间的电力核心来供电。在许多情况下,向电气化系统的过渡将需要更高的性能水平,或者必须创建具有更大功率的新系统。
汽车车载电源的增加就是日常生活中一个很好的例子。这一措施简化了所谓的“断线”和“断线”应用程序的实现。前者指的是一种电动制动系统,其中制动力是通过电子方式而不是机械方式传递的,换句话说,是通过制动线路传递的。第二种是指电子转向系统,其中方向盘和车轮之间的连接也不是机械的,而是通过电信号执行的,就像转向杆一样。这些性能的提升还优化了电动汽车的充电过程。在这种情况下,大量的能量必须通过连接器在短时间内传递给车辆,这样电动汽车在“加油”时就能像内燃机一样强大。在其他行业也可以找到类似的例子。
尽管能源需求增加,但可用空间保持不变。同时,高效的安装、维护或操作要求使用连接器,因此连接器必须能够在保持相同尺寸的情况下提供更大的载流能力。
提高载流能力有三个关键的起点:电缆连接、插针材料和插针。
Stephan Middelkamp
质量与技术总经理
提高效率的关键
这就是电流承载能力的意义所在。它表示特定电缆直径下连接器可传输的最大电流。这种能力来自于电阻产生的热量与散热之间的平衡。后者通过辐射和电缆两种方式消散。虽然使用更大的连接器和电缆可以更容易地实现更高的载流能力,但这在许多应用中并不可行。在某些情况下,主动冷却连接器 或使用允许较高温度的替代塑料材料将提供一种解决方案。
降低电阻是另一种防止发热的方法。这也提高了能源效率。归根结底,提高电流承载能力有三个关键的出发点:电缆的连接、插针材料和插针。
电缆连接有多种解决方案。所谓 "压接",即通过机械连接提供电气接触和机械强度,是能源领域的一项常用技术。
由于电缆和接触区域的塑性变形,良好的压接可大大降低接触电阻。正确的压接工具和正确的参数是关键因素。就插针材料而言,所选合金也特别重要,因为它能显著提高导电性。一般使用铜合金作为基材。
接合区的阻力受多种因素影响。 插针的数量和大小可根据具体设计进行优化:接触面越大,电阻越小。法向力--换句话说,就是将配合部件压在一起的力--在这方面也起着重要作用。法向力越大,有效接触面就越大,这意味着每个接触点可流过的电流就越多,而表面的选择则有助于实现这一效果。 然而,较高的法向力也意味着较大的插入力,这反过来又会增加磨损。
最终,许多参数的优化设计显然提高了整体载流能力。 最先进的模拟工具使我们能够在设计阶段就优化当前的承载能力,这意味着可以选择不同的设计和材料,并进行相应的调整。
Stephan Middelkamp博士
职位: General Manager Quality& Technologies
- 部门: SSU QT
- 公司名称: HARTING Stiftung& Co.KG