Архитектура транспортного средства в настоящее время находится в критическом периоде трансформации. С ростом электромобилей существует значительный прорыв в дизайне архитектуры, который представляет собой отличную возможность переосмыслить электрическую и электронную архитектуру. Между тем, из -за большого количества существующего контента, все еще присутствующего в транспортных средствах гибридного и внутреннего сжигания, принятие инновационных методов стало одинаково важным. Тенденция перехода от 12 В на 48 В пролета по всем моделям транспортных средств, предоставляя возможность пересмотреть провода и разъемы, используемые на протяжении всего процесса.
В этом контексте плоские кабели стали ключевым выбором для подключений питания и сигналов в определенных ситуациях. Гибкие плоские кабели и гибкие печатные цепи - это два основных типа, которые демонстрируют уникальные преимущества в размерах, весах, рассеянии тепла и автоматизации. Чтобы полностью использовать эти преимущества, необходимы новые технологии производства, компоненты и системы соединения, и разработка их откроет новые горизонты гибкости проектирования.
При изучении внутренней структуры сегодняшних электромобилей аккумуляторного батареи можно четко наблюдать сплющенную особенность их конструкции, в основном из -за того, что модули аккумулятора плотно расположены под полом кабины, как в манере. В то же время взаимосвязь различных компонентов через большое количество линий электропередач, сигнальных линий и линий данных является особенно заметным.
Объединяя два вышеупомянутых фактора, нетрудно понять, почему производители автомобилей все чаще сосредотачиваются на стратегии использования плоских кабелей в конструкции электрической/электронной архитектуры.
Применение плоской кабельной технологии в автомобильной промышленности не является новым явлением. С 1960 -х годов эта технология использовалась для автомобильной связи, с целью сокращения космической занятий. Тем не менее, с популярностью проводов и терминалов из тонкого датчика, производители оригинального оборудования (OEM) имеют тенденцию использовать круглые провода для удовлетворения большинства своих потребностей.
В настоящее время, чтобы поддержать транспортные средства с богатыми функциями и электрификацией, требования к плотности для проводки и соединений в отрасли достигли беспрецедентных высот. В этом контексте плоские кабели демонстрируют свои уникальные преимущества, включая снижение веса, сокращение объема, повышение эффективности рассеяния тепла и поддержку более высоких уровней автоматизации.
Классификация и характеристики плоских кабелей
Плоские кабели в основном разделены на две категории: гибкие плоские кабели (FFC) и гибкие печатные платы (FPC), каждая из которых имеет различные преимущества и ограничения.
Гибкий плоский кабель
Гибкие плоские кабели (FFC) состоят из нескольких параллельных расположенных прямых медных или алюминиевых проводников, которые изолированы путем экструдирования термопластичных изоляционных материалов, таких как полиуретан или ламинирование с покрывающими материалами, такими как полиэтилентерефталат. Впоследствии лазерная технология используется для разрезания ламинированного материала, чтобы выявить точки контакта на проводнике. Учитывая линейную природу FFC, они часто сложены, чтобы сформировать желаемую форму.
Процесс непрерывного производства FFCS позволяет производить произвольную настройку своей длины. Толщина проводника может достигать 1 мм, но более толстые проводники сделают FFCS более жесткими. Ширина одного проводника обычно не превышает 16 мм, в то время как максимальная ширина FFC зависит от производственного процесса. Производство FFCS является самым быстрым и наиболее экономически эффективным методом для изготовления плоских кабелей.
Гибкая печатная плата
FPC изготовлены из гибких ламинатов с медью. Согласно желаемой схеме, медь удаляется посредством маскировки и химического травления, а затем применяя материал крышки с разрезом для обнаружения области контакта с проводником.
FPC могут не только заменить традиционные провода, но и заменить традиционные жесткие печатные платы. Они поддерживают многослойные проводники и могут интегрировать электронные компоненты с устройствами поверхностного монтажа, предохранителей и перекрестков. По сравнению с FFC, FPC более долговечны и поддерживают максимальную ширину 600 мм.
FPC, как правило, ограничиваются толщиной 2 унций меди и длиной 1,2 метра, а процесс химического травления генерирует значительные отходы материала. В дополнение к FFC и FPCS, для потенциальных автомобильных приложений разрабатываются другие плоские кабельные технологии, и ожидается, что инновации в этой области ускоряются.
По сравнению с традиционными жгутами проводки, использование плоских кабелей имеет несколько значительных преимуществ.
Размер и вес: технология плоского кабеля позволяет использовать более тонкие проводники при сохранении механической прочности и долговечности, что обычно приводит к снижению веса до 40% и уменьшению объема до 35% для общей системы жгута проводов. Это включает в себя всестороннее рассмотрение всех связанных компонентов, таких как разъемы, приспособления и ремни.
Уникальный конструктивный дизайн плоских кабелей является ключом к достижению этих значительных сокращений. Для традиционных круговых проводов любое уменьшение размера ограничено тем фактом, что один кабель и его терминалы должны быть в состоянии противостоять любому напряжению или деформации, испытываемым точками соединения и жгутами проводов. Напротив, плоские кабели состоят из нескольких слоев, которые не только обеспечивают снятие напряжения, но и обеспечивают твердость терминальных соединений, что позволяет использовать более тонкие проводники во многих сценариях применения.
Производительность тепловой диссипации: по сравнению с круглыми проводами, плоские кабели демонстрируют превосходные тепловые характеристики. В частности, плоские кабели имеют большую площадь поверхности в условиях одинакового объема, эффективно способствуя рассеиванию тепла и позволяя проводникам того же объема для переноса более высоких токов.
Гибкость в дизайне: плоские кабели имеют несколько значительных преимуществ. Они особенно подходят для применений с плоскими структурами, такими как встроенные в модули аккумулятора. Его высокая гибкость делает его идеальным выбором для адаптации к спортивной или небольшей радиусной среде изгиба, например, в подушках безопасности рулевого колеса. Плоские кабели могут быть зафиксированы с помощью клея без необходимости в механических приспособлениях и без необходимости дополнительных ремней или защитных слоев, которые обычно необходимы для защиты традиционных жгутов проводки.
