Comment les matériaux LCP autorisent les modules de contrôle électronique de puissance hybride PCU?

L'industrie automobile est actuellement à une époque de transformation. Dans le contexte des problèmes environnementaux mondiaux de plus en plus graves, l'économie d'énergie et les réglementations sur les émissions propres deviennent de plus en plus strictes. Pour relever ces défis, les principaux constructeurs automobiles accélèrent le développement de véhicules électriques hybrides, de véhicules électriques purs, de véhicules à pile à combustible et d'autres systèmes d'entraînement pour remplacer les moteurs à combustion interne traditionnels. Parmi eux, les véhicules électriques hybrides (HEV) avec des moteurs à essence et des moteurs de conduite alors que les sources d'alimentation ont pris les devants de la commercialisation et de la vulgarisation.

En tant que plus grand fournisseur de pièces automobiles sous Honda Motor Co., Ltd., Keihin Corporation a pris les devants dans la recherche et le développement de composants du système d'entraînement de nouvelle génération en tant que fournisseur de solutions complètes du système de gestion de l'énergie. Dès octobre 2015 au Salon de Tokyo, Keihin a publié sa nouvelle unité de contrôle d'alimentation (PCU) développée indépendamment - une unité motrice pour contrôler la production d'électricité et la conduite dans des véhicules hybrides. En novembre de la même année, il a commencé la production de masse du composant central, le module de puissance intelligent (IPM), qui a été installé dans "Odyssey Hybrid" de Honda.

La miniaturisation et la haute performance de l'IPM ont favorisé la miniaturisation globale et le léger du PCU. L'une des technologies clés à l'appui de cette percée est le matériau de résine Laperos® LCP S135 des polyplastiques.

Ⅰ. Principes de travail de PCU et IPM

En tant que noyau de la régulation de l'énergie dans les véhicules hybrides, le PCU peut convertir la tension de la batterie en tension de travail du moteur d'entraînement, réguler la force motrice du moteur pendant la croisière et l'accélération, et est responsable de la conversion de courant CC lorsque le générateur charge la batterie, ainsi que la récupération d'énergie générée pendant la décélération. Sa structure comprend un transformateur de boost, un entraînement moteur et un contrôleur de rétroaction, un module de puissance intelligent, etc.

En tant que composant composite semi-conducteur central du PCU, Keihin a atteint la densité de sortie de sortie la plus élevée du PCU en réduisant la perte thermique d'IgBT (transistor bipolaire à la porte isolée) et des diodes de rétroaction, combinées avec la conception d'une structure de refroidissement résistant et miniaturisée à haute température. L'IPM est situé au centre du PCU, avec un substrat d'entraînement de porte monté au-dessus et une veste refroidie par eau en dessous. La taille de son logement détermine directement le volume global du PCU - Keihin a atteint la miniaturisation globale du PCU grâce à l'innovation technologique des composants IPM.

Ⅱ. Percations technologiques de Laperos® LCP S135 dans le boîtier IPM

Excellente résistance à la chaleur du soudage à soudure

Pendant la fabrication IPM, le boîtier doit résister aux températures élevées du processus de soudage des soudures. Le grade renforcé de fibre de verre de Laperos® LCP S135 est devenu un matériau clé de l'industrie pour atteindre la miniaturisation IPM et une puissance élevée en raison de sa résistance à la chaleur supérieure - ses performances garantissent que la surface de la résine reste stable pendant les processus à haute température, en évitant la déformation ou les dégâts.

Équilibre de la fluidité élevée et de la résistance à la fusion

En tant que plus grand produit moulé en résine Laperos® LCP, le boîtier IPM doit répondre aux exigences de fluidité des moulures à grande échelle tout en atteignant les normes de précision des composants complexes tels que les connecteurs. Les feuilles de cuivre de barre de barre densément disposées dans le boîtier doivent être moulées intégralement avec la résine sans adhésifs, posant des défis extrêmement élevés au processus de moulage. Grâce au support des données de l'analyse de flux du Centre technologique TSC de Polyplastic et du partage de données tripartites entre les fabricants de Keihin et de moulage, le problème du chauffage des fissures dans la zone de fusion a finalement été surmonté.

Stabilité dimensionnelle et contrôle de la warpage

L'IPM doit être monté sur une veste refroidie par eau, et sa précision de forme affecte directement l'effet de refroidissement. Laperos® LCP S135 a efficacement contrôlé l'optimisation des données d'analyse de flux et l'expérience de processus des fabricants de moulage, n'assurant aucune lacune entre l'IPM et la veste refroidie par eau pour garantir les performances de dissipation thermique.

Avantages complets de la résistance et de la fiabilité de la chaleur

Bien que les matériaux LCP ont des coûts plus élevés et des difficultés de moulage plus élevées, dans la fabrication IPM, d'autres matériaux sont sujets à des problèmes tels que le renflement, tandis que Laperos® S135 se distingue dans la résistance à la chaleur et la fiabilité, devenant le seul choix. À mesure que la mise à niveau du PCUS vers une taille plus petite et des performances plus élevées, les exigences de résistance à la chaleur des matériaux dans l'IPM augmenteront encore et les avantages des matériaux LCP continueront d'être mis en évidence.

Ⅲ. Principe d'amortissement des vibrations des matériaux LCP

Les molécules de polymère de Laperos® ont une structure interne fortement orientée, et cette orientation forme un arrangement en couches dans le produit moulé. Lorsque le produit moulé est soumis à des vibrations, le frottement entre les structures en couches dissipe rapidement l'énergie des vibrations, améliorant considérablement ses performances d'amortissement des vibrations.

Ⅳ. Extension technologique et applications futures

En tant que composant composite semi-conducteur, la fabrication IPM doit être achevée dans une salle super propre. Keihin a construit une salle blanche de 10 000 classes dans son deuxième usine de fabrication de Miyagi, introduisant de nouvelles lignes de montage de puces et des technologies d'analyse avancées pour promouvoir l'expansion de l'application de l'IPM dans les systèmes d'alimentation de nouvelle génération tels que les véhicules hybrides, les véhicules électriques et les véhicules à piles à combustible, fournissant un support technique de base pour l'électrification des automobiles.