Bidirektionale DC-DC-Wandler-Leiterplattenfertigung | Energiespeicherschnittstelle

Bidirektionale DC-DC-Wandler-Leiterplattenfertigung | Energiespeicherschnittstelle

Bidirektionale DC-DC-Wandler ermöglichen den Leistungsfluss in beide Richtungen, unterstützen das Laden von Batterien aus externen Quellen und das Entladen in Lasten oder Netze. Dies erfordert eine ausgeklügelte Vier-Quadranten-Steuerung, die eine hohe Effizienz (>95%) über Lade- und Entlademodi hinweg aufrechterhält und nahtlose Modusübergänge innerhalb von Millisekunden ermöglicht. Diese Wandler dienen Elektrofahrzeugen (400-800V Traktionsbatterien), stationären Energiespeichern (von Wohngebäuden bis zum Versorgungsnetz), unterbrechungsfreien Stromversorgungen und regenerativen Industrieantrieben, die ein zuverlässiges bidirektionales Leistungsmanagement über Tausende von Lade-Entlade-Zyklen über eine Betriebslebensdauer von 10-15 Jahren erfordern.

Bei APTPCB fertigen wir bidirektionale Wandler-Leiterplatten mit Mehrlagen-Leiterplatten-Expertise, die symmetrische Leistungsstufen, fortschrittliche Steuerungsarchitekturen und umfassende Schutzschaltungen implementieren. Unsere Fähigkeiten unterstützen Leistungsbereiche von 1kW (Wohnspeicher) bis über 500kW (netzgekoppelte ESS und EV-Schnellladung) mit validierten Fertigungsprozessen, die einen zuverlässigen bidirektionalen Betrieb gewährleisten.


Implementierung des Vier-Quadranten-Leistungsflusses

Bidirektionale Wandler müssen die Leistung effizient in beide Richtungen übertragen, was symmetrische Leistungsstufen-Designs, bidirektionale Strommessung und Steuerungsalgorithmen erfordert, die reibungslose Übergänge zwischen Lade- und Entlademodi verwalten. Im Gegensatz zu unidirektionalen Wandlern, die für eine einzelne Leistungsflussrichtung optimiert sind, gleichen bidirektionale Designs konkurrierende Anforderungen aus, um hohe Effizienz und zuverlässigen Betrieb in beiden Quadranten zu gewährleisten, während sie gleichzeitig eine kompakte Größe und wettbewerbsfähige Kosten beibehalten.

Bei APTPCB implementiert unsere Leiterplattenfertigung optimierte Layouts, die einen bidirektionalen Leistungsfluss mit minimalen Kompromissen unterstützen.

Wichtige Anforderungen an bidirektionale Designs

Symmetrische Leistungsstufenarchitektur

  • Vier-Quadranten-H-Brücken- oder Vollbrücken-Topologien unter Verwendung bidirektionaler Schalter (MOSFETs mit Antiparalleldioden oder Synchrongleichrichtung), die den Stromfluss in beide Richtungen ermöglichen, mit Dickkupfer-Leiterplatten-Konstruktion zur Bewältigung hoher Ströme
  • Abgestimmte Komponentenauswahl, die äquivalente Vorwärts- und Rückwärtsspannungsabfälle, Schaltverluste und thermische Eigenschaften gewährleistet, um ein Effizienzungleichgewicht zwischen Lade- und Entlademodi zu verhindern
  • Synchrongleichrichtung in beide Richtungen eliminiert Dioden-Vorwärtsspannungsabfälle und verbessert die Effizienz um 2-4% im Vergleich zur passiven Gleichrichtung, besonders wichtig bei niedrigen Spannungen
  • Verschachtelte Mehrphasen-Designs, die die Leistung über parallele Stufen verteilen, wodurch die Strombelastung pro Gerät reduziert, die Wärmeverteilung verbessert und höhere Gesamtleistungspegel ermöglicht werden
  • Isolierte oder nicht-isolierte Konfigurationen, abhängig von Sicherheitsanforderungen und Spannungsanpassung zwischen Batterie- und Last-/Netzseite
  • Modulares Leistungsstufen-Design, das Skalierbarkeit auf höhere Leistungspegel durch parallele Wandlerstapelung ermöglicht, wobei eine konsistente Steuerkomplexität beibehalten wird

Fortschrittliche Steuerungsimplementierung

  • Digitale Steuerung mittels DSP, FPGA oder Mikrocontrollern, die bidirektionale Steuerungsalgorithmen mit Aktualisierungsraten von >100kHz ausführen und die Stabilität über alle Betriebsmodi hinweg aufrechterhalten
  • Nahtlose Modusübergangslogik, die den Wechsel zwischen Laden und Entladen verwaltet und Stromdiskontinuitäten, Spannungsüberschwingen oder falsche Schutzabschaltungen verhindert
  • Strommodusregelung mit gemittelter oder Spitzenstromerfassung, die eine schnelle dynamische Reaktion und eine inhärente Überstrombegrenzung in beide Richtungen bietet
  • Spannungsmodusregelung, die eine stabile DC-Busspannung trotz bidirektionaler Leistungsflussschwankungen und Last-/Quellimpedanzänderungen aufrechterhält
  • Leistungsmanagement-Algorithmen, die die Effizienz über Lastbereiche hinweg durch adaptive Totzeitsteuerung, Schaltfrequenzmodulation und Verlustminimierungsstrategien optimieren
  • Batteriemanagement-Schnittstelle, die sich mit BMS-Systemen koordiniert und Ladespannungsgrenzen, Entladeabschaltspannungen und Strombegrenzungen berücksichtigt, um einen sicheren Batteriebetrieb zu gewährleisten

Bidirektionale Stromerfassung

  • Hall-Effekt-Sensoren, die Gleich-, Wechsel- oder pulsierende Ströme in beide Richtungen ohne Polaritätsprobleme messen und galvanische Trennung bieten
  • Bidirektionale Shunt-Widerstände mit Differenzverstärkern, die positive und negative Ströme mit gleicher Genauigkeit und Bandbreite verarbeiten
  • Stromwandler-Erfassung für Wechselstromkomponenten in resonanten oder AC-gekoppelten Stufen, die Isolation und einen großen Dynamikbereich bieten
  • High-Side- und Low-Side-Erfassungsoptionen, optimiert für Gleichtaktspannungsbereiche, Isolationsanforderungen und Genauigkeitsspezifikationen
  • Richtige Erfassungsposition zur Minimierung parasitärer Induktivitätseffekte und zur Sicherstellung, dass die Messung den tatsächlichen Batterie- oder Laststrom darstellt
  • High-Tg-Leiterplatten-Materialien, die die Signalintegrität und Messgenauigkeit über Temperaturbereiche hinweg aufrechterhalten

Design magnetischer Komponenten

  • Bidirektionale Transformator- oder gekoppelte Induktordesigns, die den Stromfluss in beide Richtungen ohne Sättigung oder übermäßige Verluste ermöglichen
  • Flussausgleichstechniken, die die Akkumulation von Kernvorspannung verhindern, die trotz ausgeglichenem Durchschnittsstrom in eine Richtung zur Sättigung führen könnte
  • Wicklungsanordnungen, die die Streuinduktivität minimieren, entscheidend für den Soft-Switching-Betrieb und die Reduzierung von Spannungsspitzen
  • Kernmaterialauswahl (Ferrit, Pulverkerne) zum Ausgleich von Frequenzgang, Sättigungseigenschaften und Temperaturstabilität
  • Wärmemanagement durch Verguss, Kühlkörper oder Zwangskühlung, um die Kerntemperaturen während der kontinuierlichen bidirektionalen Leistungsübertragung innerhalb der Spezifikationen zu halten
  • Kundenspezifisches Magnetikdesign und Validierung zur Gewährleistung der Leistung über den gesamten Betriebsbereich, einschließlich Übergangszuständen während Modusübergängen

PCB-Layout-Optimierung

  • Symmetrisches Leistungsstufen-Layout zur Gewährleistung einer ausgeglichenen parasitären Induktivität und Wärmeverteilung in Vorwärts- und Rückwärtsleistungsflusspfaden
  • Masseflächenmanagement zur Vermeidung von Stromschleifen und Masseprellen, die Steuersignale oder die Messgenauigkeit beeinträchtigen
  • Platzierung der Gate-Treiber-Schaltung zur Minimierung der Induktivität in Gate-Schleifen, was ein schnelles, kontrolliertes Schalten in beiden Leistungsflussrichtungen ermöglicht
  • Flex-Leiterplatte oder Starrflex-Leiterplatte Integration zur Ermöglichung dreidimensionaler Layouts, die die Leistungsstufendichte und das Wärmemanagement in kompakten Gehäusen optimieren
  • Bauteilplatzierung, die Hochfrequenz-Schaltbereiche von empfindlichen analogen Erfassungs- und Steuerschaltungen trennt
  • Thermische Via-Arrays und Kupferflächen zur Wärmeableitung von Leistungshalbleitern zu Kühlkörpern oder Umgebungsluft

Validierte bidirektionale Leistung

Durch symmetrisches Leistungsstufendesign, fortschrittliche Steuerungsimplementierung und präzise Leiterplattenfertigung, unterstützt durch unsere Expertise in der Leistungselektronik, liefert APTPCB bidirektionale Wandler-Leiterplatten, die eine hohe Effizienz und einen zuverlässigen Betrieb in verschiedensten Anwendungen der Energiespeicherung und Elektromobilität erreichen.


Optimierung für das Laden und Entladen von Batterien

Batterie-Schnittstellenwandler erfordern spezifische Optimierungen, die Batteriecharakteristiken berücksichtigen, einschließlich Spannungsbereichen, die mit dem Ladezustand (SOC) variieren, Strombegrenzungen, die von Temperatur und Alter abhängen, und Ladeprofilen, die mehrstufigen Algorithmen folgen (Konstantstrom, Konstantspannung, Erhaltungsladung). Ein geeignetes Design der Batterieschnittstelle maximiert die Batterielebensdauer, gewährleistet Sicherheit bei Fehlerzuständen und optimiert die Energieübertragungseffizienz, wodurch Verluste und Wärmeentwicklung reduziert werden.

APTPCB implementiert batterieoptimierte Wandlerdesigns, die einen sicheren und effizienten Betrieb der Energiespeicherung gewährleisten.

Wichtige Merkmale der Batterieschnittstelle

Anpassung des Spannungsbereichs

  • Breiter Eingangs-/Ausgangsspannungsbereich (±20-40% um den Nennwert), der die Batteriespannungsvariation von vollständig entladenen bis vollständig geladenen Zuständen berücksichtigt
  • Sanftanlauf- und Vorladeschaltungen, die Einschaltströme beim Anschließen entladener Kondensatorbänke begrenzen und so Kontaktlichtbögen oder Spannungseinbrüche verhindern
  • Überspannungs- und Unterspannungsschutz, der Batterieschäden durch Ladefehler oder übermäßige Entladung trotz Ausfall des Steuerungssystems verhindert
  • Spannungsausgleich in Mehrbatteriesystemen, der eine gleichmäßige SOC-Verteilung gewährleistet und vorzeitigem Kapazitätsverlust durch unausgewogene Ladung vorbeugt
  • Präzise Spannungsregelung (<±0,5%), die die Genauigkeit der Ladespannung aufrechterhält, was für Lithium-Ionen-Batterien entscheidend ist, da Überladung Sicherheitsrisiken birgt
  • Dynamische Spannungsanpassung, die auf BMS-Befehle reagiert und temperaturkompensiertes Laden oder Zellenausgleichsanforderungen berücksichtigt

Stromregelung und -begrenzung

  • Programmierbare Lade- und Entladestrombegrenzungen, die basierend auf Batteriespezifikationen, Temperatur und Alterungseigenschaften konfigurierbar sind
  • Genaue Stromregelung (±1-2%), die die Einhaltung der Herstellerspezifikationen gewährleistet und Garantieverletzungen oder Sicherheitsvorfälle verhindert
  • Begrenzung der Stromanstiegsgeschwindigkeit (Current Slew Rate Limiting), die di/dt während Modusübergängen steuert und mechanische Belastungen an Batterieverbindungen oder der internen Stromverteilung verhindert
  • Spitzenstromfähigkeit zur Bewältigung kurzer Überlastungen während der Motorbeschleunigung oder des regenerativen Bremsens in Automobilanwendungen
  • Temperaturabhängige Strombegrenzung (Derating), die Lade-/Entladeraten bei extremen Temperaturen reduziert und die Batterielebensdauer und -sicherheit schützt
  • Kommunikationsschnittstelle mit BMS-Systemen, die Echtzeit-Strombegrenzungsinformationen basierend auf Batteriezustand, Temperatur und geschätzter Impedanz empfängt

Implementierung von Mehrstufenladung

  • Konstantstrom-Ladephase (CC), die den Strom reguliert, während die Batteriespannung ansteigt, um maximale Leistung sicher zu liefern
  • Konstantspannungs-Ladephase (CV), die die Spannung reguliert, während der Strom abnimmt, wenn die volle Ladung erreicht wird, um Überladung zu verhindern
  • Ladeendabschaltung (Taper-Termination), die Ladeendbedingungen (Stromabfall auf 2-5% des Nennwerts) oder Zeitüberschreitung erkennt, um übermäßige Überladung zu verhindern
  • Ausgleichs- oder Balancierungsmodi, die periodisches Hochspannungsladen unterstützen, um Zellungleichgewichte in seriellen Batteriesträngen zu korrigieren
  • Schnellladealgorithmen, die DC-Schnellladung (DCFC) mit 1-3C Raten unterstützen, mit angemessenem Wärmemanagement und Batterieüberwachung
  • Anpassung an die Batteriezellchemie, die verschiedene Chemiezusammensetzungen (Lithium-Ionen, LiFePO4, Blei-Säure) mit entsprechenden Spannungs- und Stromprofilen unterstützt

Schutz- und Sicherheitsmerkmale

  • Batterie-Trennschütze oder Halbleiterschalter, die die Batterie bei Fehlern, Wartung oder Notfällen trennen
  • Erdschlussdetektion, die Isolationsfehler in Hochspannungs-Batteriesystemen identifiziert, um Stromschlaggefahren zu verhindern
  • Lichtbogen-Erkennung, die vor internen Batteriekurzschlüssen oder Verbindungsfehlern schützt, die potenziell Brände verursachen können
  • Erkennung von thermischem Durchgehen, die schnelle Temperaturanstiegsraten überwacht und Notabschaltung sowie externe Alarme auslöst
  • Redundante Schutzschichten, die Hardware- und Software-Schutzmaßnahmen kombinieren, um sicheren Betrieb trotz Einzelfehlern zu gewährleisten
  • Automobilelektronik Komponenten und Prozesse, die die Anforderungen an die funktionale Sicherheit (ISO 26262) für Automobilanwendungen erfüllen

Bidirektionaler DC-DC-Wandler PCBA


Steuerung des Modusübergangsmanagements

Sanfte Übergänge zwischen Lade- und Entlademodi verhindern Stromdiskontinuitäten, die Spannungsspitzen, elektromagnetische Interferenzen oder Fehlauslösungen von Schutzschaltungen verursachen könnten. Das Übergangsmanagement wird besonders kritisch in regenerativen Anwendungen (Elektrofahrzeuge, Aufzüge, Kräne), wo die Leistungsflussrichtung schnell basierend auf Beschleunigungs- oder Verzögerungsbefehlen wechselt und eine nahtlose Übergabe ohne wahrnehmbare Verzögerungen oder Drehmomentstörungen erfordert.

APTPCB fertigt Wandler mit validierter Übergangssteuerung, die einen zuverlässigen Moduswechsel gewährleisten.

Wichtige Techniken des Übergangsmanagements

Nullstrom-Schaltstrategien

  • Stromreduzierung auf nahezu Null vor dem Umschalten der Leistungsflussrichtung, wodurch Schaltverluste und Spannungstransienten minimiert werden
  • Allmähliche Stromumkehr durch kontrollierte Anstiegsraten, die mechanische Schocks an Batterieanschlüssen oder nachgeschalteten Geräten verhindern
  • Totzeit-Einfügung während Modusübergängen, um sicherzustellen, dass nicht beide Richtungen gleichzeitig aktiv sind, wodurch Durchschüsse oder Kurzschlüsse verhindert werden
  • Zustandsautomatenimplementierung zur Verwaltung von Übergangssequenzen, Verriegelungen und Zeitsteuerung, die deterministisches Verhalten unter allen Bedingungen gewährleistet
  • Fehlererkennung während Übergängen, die anormale Bedingungen (übermäßige Spannungsschwankung, Stromüberschwingen, Zeitsteuerungsverletzungen) identifiziert und eine Schutzabschaltung auslöst
  • Validierungstests über Tausende von Übergangszyklen bei verschiedenen Lastniveaus und Batterieladezustandsbedingungen, die zuverlässiges Schalten gewährleisten

Spannungsregelung während Übergängen

  • Dimensionierung des Ausgangskondensators zur Energiepufferung während kurzer Übergangsperioden, um die Lastspannung innerhalb der Spezifikationen zu halten
  • Aktive Spannungsregelung zur Aufrechterhaltung der Regelung trotz wechselnder Eingangs-/Ausgangsrollen, um Spannungseinbrüche oder -spitzen zu verhindern
  • Vor-Vorspannungserkennung zur Überprüfung der Spannungsanpassung vor dem Schließen der Schalter, um Einschaltströme während der Verbindung zu vermeiden
  • Laststromvorsteuerung zur Anpassung der Steuersignale basierend auf vorhergesagten Laständerungen, um das Einschwingverhalten zu verbessern
  • Adaptive Regelungsverstärkungsplanung zur Optimierung des Ansprechverhaltens über verschiedene Betriebspunkte und Leistungsflussrichtungen
  • Umfassende Tests zur Validierung der Spannungsregelung während Übergängen über den gesamten Lastbereich und bei Batteriespannungsschwankungen

Kommunikation und Koordination

  • Hochgeschwindigkeitskommunikation mit Batteriemanagementsystemen (CAN-Bus, SPI) zum Austausch von Status, Grenzwerten und Befehlen innerhalb von Millisekunden
  • Integration der Fahrzeugsteuereinheit (VCU), die Drehmomentbefehle und Ladezustandsinformationen empfängt und das regenerative Bremsen koordiniert
  • Netzgekoppelte Synchronisation in Speicheranwendungen, die mit Wechselrichtern koordiniert wird, die die Leistungsflussrichtung basierend auf Netzanforderung oder Solarproduktion verwalten
  • Redundante Kommunikationspfade und Timeout-Erkennung, die einen sicheren Betrieb trotz Kommunikationsfehlern gewährleisten
  • Zustandsübertragung, die externen Systemen (Anzeigen, Diagnosetools, SCADA) die Überwachung des Wandlerstatus und des Leistungsflusses ermöglicht
  • Support-Dienstleistungen einschließlich Protokollentwicklung und Integrationstests zur Gewährleistung einer zuverlässigen Kommunikation auf Systemebene

Gewährleistung der bidirektionalen Stromerfassung

Eine genaue Strommessung in beide Richtungen ermöglicht Closed-Loop-Regelung, Ladezustandsschätzung, Effizienzüberwachung und Schutzfunktionen, die Sensoren und Signalaufbereitung erfordern, die positive und negative Ströme mit gleicher Leistung verarbeiten. Messfehler verursachen Regelinstabilität, falsche SOC-Berechnungen oder eine verzögerte Schutzreaktion, die die Systemleistung und -sicherheit beeinträchtigen.

APTPCB implementiert validierte Stromerfassungslösungen, die die Messgenauigkeit im bidirektionalen Betrieb gewährleisten.

Wichtige Anforderungen an die Stromerfassung

Integration von Hall-Effekt-Sensoren

  • Hall-Effekt-Sensoren mit geschlossenem Regelkreis, die galvanische Trennung, bidirektionale Fähigkeit und eine große Bandbreite (DC bis >100kHz) bieten
  • Null-Drift-Leistung durch temperaturkompensierte Designs, die die Genauigkeit über Automobil- und Industrietemperaturbereiche hinweg aufrechterhalten
  • Korrekte Sensorbefestigung zur Aufrechterhaltung der mechanischen Stabilität und Minimierung externer Magnetfeldinterferenzen
  • Kalibrierungsverfahren, die Sensorversatz, Verstärkungsfehler und Temperaturkoeffizienten berücksichtigen, um die absolute Genauigkeit zu verbessern
  • Leiterplattenlayout, das Stromschleifenbereiche minimiert und Symmetrie aufrechterhält, um sicherzustellen, dass der Hallsensor den beabsichtigten Strompfad misst
  • Endgültige Qualitätsprüfung zur Validierung der Sensorinstallation und -kalibrierung vor dem Versand

Differenzverstärker-Signalaufbereitung

  • Hohes Gleichtaktunterdrückungsverhältnis (CMRR >80dB), das verhindert, dass Massepotenzialunterschiede die Messgenauigkeit beeinträchtigen
  • Bidirektionaler Eingangsbereich, der positive und negative Spannungen mit gleicher Linearität und Genauigkeit unterstützt
  • Bandbreitenoptimierung, die schnelle Reaktion für Regelkreise gegen Rauschfilterung ausgleicht, um Messfehler durch Schalttransienten zu verhindern
  • Offset- und Verstärkungskalibrierung zur Kompensation von Komponententoleranzen und Temperaturdrift, um die spezifizierte Genauigkeit aufrechtzuerhalten
  • Isolationsverstärker bei Bedarf, die eine galvanische Trennung zwischen Hochspannungs-Leistungsstufe und Niederspannungs-Steuerelektronik bieten
  • Wareneingangskontrolle zur Prüfung von Präzisionswiderständen und Verstärkern, um die Komponentenqualität sicherzustellen

Umfassenden Schutz bieten

Bidirektionale Wandler benötigen Schutz vor Fehlern in beiden Leistungsflussrichtungen, einschließlich Überstrom während des Ladens oder Entladens, Überspannung von Batterie oder Quelle, Kurzschlüssen auf beiden Seiten und thermischer Überlastung durch anhaltenden Hochleistungsbetrieb. Schutzsysteme müssen innerhalb von Mikrosekunden auf sich schnell entwickelnde Fehler reagieren, um eine Halbleiterzerstörung zu verhindern, während gleichzeitig Fehlauslösungen während normaler transienter Bedingungen vermieden werden.

APTPCB implementiert einen mehrschichtigen Schutz, der einen sicheren Betrieb in allen Szenarien gewährleistet.

Wichtige Schutzimplementierung

Bidirektionaler Überstromschutz

  • Separate Lade- und Entladestrombegrenzungen, die unterschiedlichen Batteriekapazitäten in jeder Richtung Rechnung tragen
  • Schnelle Überstromerkennung (<10μs) bei Kurzschlussbedingungen, die den Stromkreis sofort öffnet, um Halbleiter- oder Batterieschäden zu verhindern
  • Langsamerer, zeitgemittelter Überstromschutz, der anhaltende Überlastbedingungen handhabt und thermischen Schutz und Derating implementiert
  • Stromabhängige Ansprechzeiten, die mit vor- und nachgeschalteten Schutzvorrichtungen koordiniert sind, um eine ordnungsgemäße Selektivität zu erreichen
  • Hardware-Backup-Schutz mittels Komparatoren oder dedizierten ICs, der Redundanz bietet, falls der primäre mikrocontrollerbasierte Schutz ausfällt
  • Umfassende Tests zur Validierung der Schutzaktivierungsschwellen, Ansprechzeiten und des Wiederherstellungsverhaltens über alle Produktionseinheiten hinweg

Spannungsschutz

  • Überspannungsschutz, der sowohl den Eingang als auch den Ausgang überwacht und Schäden durch Batterieüberladung, Netztransienten oder Steuerungsfehler verhindert
  • Unterspannungsschutz, der Batterieüberentladung oder den Verlust der Eingangsleistung erkennt und eine kontrollierte Abschaltung auslöst
  • Klemmschaltungen, die Spannungsspitzen von Schalttransienten oder induktiver Rückwirkung begrenzen und Halbleiter schützen
  • Isolierte Spannungserfassung, die Sicherheitsbarrieren aufrechterhält und gleichzeitig eine genaue Überwachung sowohl der Batterie- als auch der Last-/Netzspannungen ermöglicht
  • Programmierung von Schutzschwellen, die unterschiedliche Batterietechnologien und Systemspannungskonfigurationen berücksichtigt
  • Koordination mit externen Schutzvorrichtungen (Schütze, Sicherungen, Leistungsschalter), um eine ordnungsgemäße Fehlerisolation zu gewährleisten

Ermöglichung von EV- und ESS-Anwendungen

Elektrofahrzeuge und Energiespeichersysteme stellen primäre Anwendungen für bidirektionale DC-DC-Wandler dar, die spezifische Optimierungen für die funktionale Sicherheit im Automobilbereich, Netzanschlussstandards und die Großserienproduktion erfordern. Anwendungsspezifische Anforderungen beeinflussen die Komponentenauswahl, Testprotokolle und Zertifizierungsstrategien, was eine flexible Fertigung erfordert, die unterschiedliche Spezifikationen berücksichtigt.

APTPCB unterstützt EV- und ESS-Hersteller mit anwendungsoptimierter Fertigung und umfassender Zertifizierungsunterstützung.

Wichtige Anwendungsunterstützung

Integration von Elektrofahrzeugen

  • Automobilkomponenten (AEC-Q100/200 qualifiziert), die erweiterten Temperaturbereichen, Vibrationen und rauen Umgebungen standhalten
  • Implementierung funktionaler Sicherheit (ISO 26262 ASIL-C/D), die einen sicheren Betrieb trotz Einzelfehlern gewährleistet
  • Integration von Onboard-Ladesystemen, die sich mit AC-Ladesystemen abstimmen und den Leistungsfluss vom Netz zur Batterie steuern
  • Unterstützung für DC-Schnellladung, die Laderaten von 50-350 kW mit ordnungsgemäßem Wärmemanagement und Batterieschutz ermöglicht
  • Vehicle-to-Grid (V2G)-Fähigkeit, die die Batterie bei Spitzenlast ins Netz entlädt und so die Netzstabilität und Umsatzgenerierung unterstützt
  • Kompakte Bauweise, die in die Platzbeschränkungen des Fahrzeugs passt, während die thermische Leistung und Wartungsfreundlichkeit erhalten bleiben

Anwendungen für Energiespeicher

  • Einhaltung der Netzanschlussvorschriften gemäß IEEE 1547, UL 1741 oder regionalen Standards für dezentrale Energieressourcen
  • Breite Leistungsskalierung von 5kW-Wohnsystemen bis hin zu 1MW+-Gewerbe- und Versorgungsinstallationen
  • Unterstützung mehrerer Batteriechemien (Lithium-Ionen, LFP, Flussbatterien) mit konfigurierbaren Spannungsbereichen und Ladeprofilen
  • Modulare Architektur, die Redundanz (N+1-Konfigurationen) ermöglicht und eine hohe Verfügbarkeit in geschäftskritischen Anwendungen gewährleistet
  • Fernüberwachung und -steuerung über Modbus, Ethernet oder proprietäre Protokolle, die in Energiemanagementsysteme integriert werden
  • Konstruktionslebensdauer von über 20 Jahren, die den Garantien von PV-Systemen durch robuste Komponentenauswahl und Derating-Strategien entspricht

Durch anwendungsspezifische Optimierungen, flexible Fertigungsprozesse und umfassende Support-Dienstleistungen ermöglicht APTPCB Herstellern den Einsatz zuverlässiger bidirektionaler Wandler in den weltweit schnell wachsenden Märkten für Elektrofahrzeuge und Energiespeicher.