Carga y baterías EV/HEV: alimentando soluciones de movilidad eléctrica
Soluciones de carga de vehículos eléctricos: selle, protege y controla el flujo de energía en un vehículo eléctrico
El éxito de cualquier vehículo eléctrico o híbrido/eléctrico (EV/HEV) se basa en lo bien que almacena la energía y la rapidez con la que se recarga. Una vez que la gama efectiva del vehículo de una sola carga se compara con un llenado rápido en la bomba de gas, los consumidores son más propensos a hacer la transición a un vehículo eléctrico. Los fabricantes de equipos originales están a la vanguardia de las innovaciones pioneras en soluciones de carga de vehículos eléctricos, con el objetivo de mejorar la capacidad, la eficiencia y la vida útil de la batería, al tiempo que minimizan los tiempos de carga, lo que hace que los vehículos eléctricos y los vehículos eléctricos sean más atractivos para los consumidores.
Cualquier innovación que cambie la industria no está exento de desafíos; los vehículos están limitados en espacio, peso y potencia, y deben cumplir con los exigentes requisitos de costo y confiabilidad (SWAP-CR). Los vehículos están sujetos a duras limitaciones ambientales, lo que puede plantear requisitos de sellado y protección ambientales difíciles para los grandes sistemas electrónicos y baterías. El consumo electrónico adicional plantea sus propios desafíos de gestión térmica como la conversión de energía y los controladores electrónicos que gestionan el sistema producen calor residual que, si no se controla, puede dañar el sistema.
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Experiencia de larga data
Aproveche la experiencia de Boyd en soluciones de carga de vehículos eléctricos con nuestra amplia experiencia en materiales de ingeniería y soluciones de gestión térmica. Boyd es un socio ideal en el desarrollo y la fabricación de productos que ayudan a sellar, proteger y controlar el flujo de energía en un vehículo eléctrico. Nuestras capacidades de conversión de precisión nos permiten desarrollar sellos robustos, rentables y confiables para proteger convertidores e inversores de potencia, unidades de control electrónico (ECU), estaciones de carga y compartimentos de baterías de la entrada de partículas y fluidos o contaminación y daños por agua. Encerrar estos componentes de alta densidad de potencia para su protección crea un problema secundario de atrapar el calor excesivo en las carcasas, lo que puede dañar los costosos componentes electrónicos. Aquí es donde Boyd le ayuda a diseñar y fabricar un sistema eficaz de refrigeración de baterías que incluye soluciones de gestión térmica para los cables de carga y los componentes de conversión de energía. Desde placas frías líquidas y cámaras de vapor brasadas de alto volumen hasta material de interfaz térmica, Boyd puede optimizar el rendimiento térmico de su diseño.
Boyd mantiene operaciones de fabricación certificadas IATF 16949 en tres continentes para garantizar que nuestros componentes de movilidad eléctrica superen las rigurosas demandas de sistemas de gestión de calidad automotriz con un soporte regional experto. El enfoque del cliente de Boyd y la cultura de gestión de relaciones están alineados con los procesos y sistemas de calidad de IATF 16949. Al optimizar los procesos, la organización y la eficiencia, reducimos los costos, aumentamos las tasas de rendimiento con procesos de gestión y montaje eficaces, al tiempo que proporcionamos a nuestros clientes productos de la más alta calidad.
Baterías y paquetes de baterías
Maximice la eficiencia de los vehículos eléctricos con las soluciones integrales de carga de vehículos eléctricos de Boyd. La eficacia de un vehículo eléctrico depende de su batería, un factor clave que determina la autonomía efectiva que tiene el vehículo con una sola carga. Las baterías almacenan la alimentación de CC entre cargas para el resto de los sistemas electrónicos del vehículo para consumir durante el funcionamiento. La batería de un EV se construye típicamente a partir de una serie de células de batería que consisten en iones de litio (células de iones de litio o iones de litio), ya sea en forma de cilindros pequeños o bolsas rectangulares planas. Tecnologías alternativas como las pilas de combustible también son opciones en el almacenamiento de energía para vehículos eléctricos e híbridos. La batería se basa para alimentar todo el vehículo y tiene una asignación significativa de peso y espacio dentro, que los fabricantes de equipos originales se esfuerzan por optimizar y mejorar con cada iteración de diseño. Las baterías de peso más pequeño y ligero permiten a los diseñadores incorporar baterías de mayor potencia o más densamente empaquetadas para un mayor alcance. Asociarse con el equipo de diseño e ingeniería de Boyd le permite desarrollar soluciones optimizadas que protejan su batería de las condiciones ambientales y mejoren el rendimiento y la eficiencia del almacenamiento de energía. Creamos soluciones integradas utilizando materiales de alta ingeniería como espumas ® SOLIMIDE, escudos térmicos y juntas de batería para hacer que sus gabinetes de baterías sean seguros y confiables. Diseñamos soluciones de gestión térmica para gestionar eficientemente la temperatura de la batería independientemente de las temperaturas ambientales externas o el calor residual generado. Las soluciones integradas de Boyd le permiten proteger mejor a los pasajeros y mejorar la seguridad general de su vehículo eléctrico.
Estaciones de carga y equipos de servicio de vehículos eléctricos
Las estaciones de carga y los equipos de servicio de vehículos eléctricos (EVSE) desempeñan un papel crucial en la transformación de las soluciones de carga de vehículos eléctricos al facilitar la transferencia de energía de la red a un vehículo eléctrico. Constituyen la columna vertebral de la infraestructura de carga, impulsando la evolución y accesibilidad de las tecnologías de carga de vehículos eléctricos.
Los cargadores vienen en diferentes niveles que reflejan la cantidad de consumo de energía y la velocidad de recarga:
Nivel 1: Cargadores domésticos típicos que cargan una batería durante la noche
Nivel 2: Algunos cargadores domésticos que tardan unas horas en alcanzar la carga completa de la batería
Nivel 3: Supercargadores
Los cargadores de nivel superior requieren más potencia para tiempos de carga más cortos, con un hito importante de proporcionar un alcance de conducción de 100 km en solo 10-12 minutos. La industria de la eMobility está cambiando a la carga rápida, que requiere mayor voltaje, para competir con los ciclos de tiempo de reabastecimiento de combustible de los motores de combustión interna tradicionales (CIE).
Algunos cargadores tienen la capacidad de convertir la alimentación de CA de la red en una corriente de CC y voltaje que cargará de forma segura la batería del vehículo eléctrico. Estos tipos de cargadores utilizan un inversor eléctrico, una serie de interruptores eléctricos que se alternan rápidamente para transformar la corriente de CA a una corriente de CC. Estos inversores también pueden incluir convertidores de paso hacia abajo o convertidores buck para llevar altos voltajes de CC a la tensión de la batería preferida. Estos interruptores electrónicos se disparan rápidamente para permitir una carga rápida, un proceso que genera grandes cantidades de calor. Este calor residual representa un riesgo para el funcionamiento y la fiabilidad seguros del cargador, lo que hace que la gestión térmica eficaz y las soluciones de refrigeración sean un requisito para garantizar que los componentes funcionen de forma eficaz y fiable durante la vida útil del cargador.
Los cables cargadores de nivel 3 generan calor excesivo en función del espacio dimensional. La gran corriente se pasa a través de cables de diámetro más pequeño que se requieren para adaptarse a las limitaciones de elevación de peso y consumo, generando exceso de calor. Las estaciones de carga implementan la refrigeración por cable para gestionar las temperaturas táctiles, controlar las temperaturas del sistema para evitar daños sistémicos a largo plazo y ayudar a proteger al usuario.
La mayoría de estos cargadores están instalados en un entorno al aire libre y sujetos a condiciones climáticas externas. La electrónica de alta potencia dentro de los sistemas de cargadores debe estar protegida contra la lluvia, los rayos UV, los contaminantes del viento y otros daños, lo que hace que los sistemas de gabinetes de cargadores, los sellos y las soluciones de protección sean fundamentales para garantizar una vida útil del producto más larga y confiable.
Cargador a bordo
El cargador a bordo (OBC) de un vehículo eléctrico o híbrido es lo que convierte la alimentación de CA de la red proporcionada por la estación de carga en alimentación de CC que carga la batería. Las baterías almacenan energía como CC, por lo que cuanto más energía puede manejar y convertir una unidad OBC de manera eficiente, más rápida puede cargarse la batería de forma segura. El cargador a bordo utiliza una serie de dispositivos semiconductores para convertir la corriente de CA en CC. Estos dispositivos semiconductores cambian rápidamente y producen grandes cantidades de calor residual en el proceso. Los cargadores a bordo pueden incluir un convertidor de paso hacia abajo, un convertidor buck o componentes de corrección de factor de potencia de entrada (PFC) de 3 fases, además del inversor principal, para reducir los voltajes de CC altos para reducir los voltajes de la batería para un almacenamiento más seguro. Semiconductores como IGBT, MOSFET, diodos y microcontroladores automotrices en el cargador a bordo generan grandes cantidades de calor durante los procesos de carga rápida. Se requieren soluciones eficaces de gestión térmica y refrigeración para garantizar que estos componentes funcionen de manera eficiente, segura y fiable durante la vida útil del cargador.
Boyd soluciones de carga de vehículos eléctricos a bordo
La experiencia de Boyd en soluciones de carga de vehículos eléctricos cubre todos los aspectos de los requisitos de sellado, protección, aislamiento y gestión térmica necesarios para un cargador a bordo y, por lo general, en una solución integrada eficiente. Nuestras juntas y sellos de alto rendimiento utilizados en carcasas refrigeradas por aire o líquidas térmicamente optimizadas nos convierten en un socio ideal para desarrollar soluciones efectivas de carga de vehículos eléctricos que cumplan con sus requisitos de rendimiento. Integramos muchas funciones en un solo ensamblaje, lo que reduce sus costos generales al simplificar su cadena de suministro, minimizar el tiempo de ensamblaje y fabricar soluciones confiables que reducen los costos de mantenimiento y garantía.
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