Assemblaggio PCB per veicoli elettrici | Produzione di elettronica di potenza per EV

Gli assemblaggi PCB per veicoli elettrici implementano la gestione della batteria, gli inverter di trazione, i caricabatterie di bordo e i convertitori DC-DC che gestiscono sistemi ad alta tensione da 400-800 V, richiedendo isolamento rinforzato, semiconduttori di potenza SiC, misurazione precisa di corrente/tensione e sicurezza funzionale automobilistica, supportando l'elettrificazione dei veicoli in auto passeggeri, camion commerciali, autobus e attrezzature da costruzione che richiedono un funzionamento affidabile per cicli di vita del veicolo di oltre 20 anni con milioni di cicli di guida.

Presso APTPCB, forniamo servizi specializzati di assemblaggio EV che implementano isolamento ad alta tensione, elettronica di potenza e qualificazione automobilistica con capacità di assemblaggio chiavi in mano, supportando applicazioni dal BMS agli inverter di trazione.

Implementazione dell'isolamento e della sicurezza ad alta tensione

L'interfaccia elettronica EV tra sistemi di batterie da 400-800V e circuiti di controllo a bassa tensione richiede un isolamento rinforzato (tipicamente 4-6kV) per prevenire pericoli di scosse elettriche, consentendo al contempo misurazioni e controlli precisi. Le sfide dell'isolamento includono le distanze di fuga/spazio, i materiali PCB ad alta tensione e la convalida della barriera di isolamento. Un'implementazione inadeguata dell'isolamento crea pericoli di scosse, impedisce la certificazione di sicurezza o causa guasti catastrofici, con un impatto significativo sulla sicurezza del prodotto e sulla conformità normativa.

Presso APTPCB, il nostro assemblaggio implementa un isolamento ad alta tensione convalidato che soddisfa i requisiti di sicurezza automobilistica.

Implementazione dell'isolamento ad alta tensione

Progettazione di isolamento rinforzato: Distanze di fuga/spazio >8mm tra circuiti AT e BT secondo gli standard di sicurezza automobilistica con convalida della qualità dei test.
Monitoraggio dell'isolamento: Misurazione della resistenza di isolamento che rileva il degrado prima che la sicurezza sia compromessa.
Materiali PCB ad alta tensione: Resistenza al tracking migliorata che previene il breakdown superficiale in caso di contaminazione.
Test di isolamento: Test Hipot a 2x la tensione di lavoro + 2kV che convalida l'integrità dielettrica.
Interblocchi e rilevamento: Rilevamento della presenza AT e interblocchi connettore che impediscono l'accesso durante il funzionamento.

Sicurezza AT convalidata

Grazie all'esperienza nella sicurezza automobilistica e a test di isolamento completi, APTPCB consente all'elettronica dei veicoli elettrici di soddisfare i requisiti di sicurezza ad alta tensione.

Integrazione dell'elettronica di potenza SiC

I semiconduttori di potenza al carburo di silicio consentono inverter di trazione da oltre 150 kW in pacchetti compatti che operano a temperature di giunzione di 150-200°C, migliorando l'efficienza del 2-3% rispetto agli IGBT. Le sfide dell'integrazione del SiC includono la commutazione ultraveloce per la gestione delle EMI, la progettazione del gate driver per dispositivi a band gap ampio e la gestione termica a temperature elevate. Un'implementazione inadeguata del SiC limita i guadagni di efficienza, causa problemi di EMI o riduce l'affidabilità — influenzando significativamente l'autonomia e la competitività dei veicoli elettrici.

In APTPCB, la nostra produzione supporta l'elettronica di potenza SiC, raggiungendo un'efficienza dell'inverter >99%.

Implementazione dell'integrazione SiC

Assemblaggio MOSFET/Modulo SiC: Montaggio di precisione che mantiene le interfacce termiche per moduli di potenza da oltre 150 kW.
Progettazione del Gate Driver: Gate driver isolati che gestiscono dv/dt >50kV/μs prevenendo l'accensione parassita.
Gestione EMI: Schermatura e filtraggio che controllano le emissioni da frequenze di commutazione superiori a 100 kHz.
Interfaccia Termica: Interfacce a cambiamento di fase o a raffreddamento liquido che gestiscono temperature di giunzione <175°C.
Componenti ad Alta Temperatura: Componenti classificati per 150-175°C che resistono agli ambienti sotto il cofano. Grazie all'esperienza nel SiC coordinata con la validazione tramite test funzionali, APTPCB consente ai propulsori EV di nuova generazione di raggiungere un'efficienza premium.

Assemblaggio PCB per VE

Supporto ai sistemi di gestione della batteria

L'elettronica BMS monitora centinaia di celle gestendo la carica, il bilanciamento e la protezione, richiedendo misurazioni di precisione (tensione <10mV, precisione corrente <100mA), comunicazione robusta e funzionamento a prova di guasto. Le sfide del BMS includono la scalabilità in base al numero di celle, la gestione termica dei circuiti di bilanciamento e le funzioni di protezione critiche per la sicurezza. Un'implementazione BMS inadeguata causa imprecisione dell'autonomia, degrado delle celle dovuto a bilanciamento improprio o incidenti di sicurezza dovuti a guasti di protezione — influenzando significativamente la sicurezza del veicolo e la longevità della batteria.

In APTPCB, supportiamo la produzione di BMS garantendo misurazioni di precisione e affidabilità automobilistica.

Implementazione BMS

Monitoraggio multi-cella: IC AFE a cascata che monitorano 12-18 celle per IC, scalabili a pacchi di oltre 100 celle.
Misurazione di tensione di precisione: Precisione <10mV che consente una stima accurata di SOC/SOH.
Bilanciamento attivo/passivo: Circuiti di bilanciamento delle celle che ottimizzano la capacità e la longevità del pacco.
Isolamento e comunicazione: Comunicazione CAN/SPI isolata che mantiene le barriere di sicurezza.
Sicurezza funzionale: Implementazione ASIL-C/D con monitoraggio ridondante e gestione dello stato sicuro. Grazie all'esperienza BMS e alla qualificazione automobilistica, APTPCB abilita sistemi di batterie affidabili che supportano le prestazioni e la sicurezza dei veicoli elettrici.

Fornitura dell'integrazione di sistemi di ricarica per veicoli elettrici

I caricabatterie di bordo convertono la corrente alternata in corrente continua per caricare batterie da 400-800V a 3-22kW, mentre l'elettronica di ricarica rapida DC gestisce un trasferimento di potenza di 50-350kW che richiede PFC, isolamento e comunicazione con la batteria. Le sfide della ricarica includono la compatibilità universale dell'input, un'efficienza >95% e il supporto del protocollo di comunicazione. Un'implementazione di ricarica inadeguata causa ricarica lenta, problemi di compatibilità o inefficienza che riduce l'autonomia — influenzando significativamente l'esperienza di ricarica e l'utilità del veicolo.

In APTPCB, supportiamo la produzione di sistemi di ricarica per veicoli elettrici in applicazioni di ricarica di bordo e rapida DC.

Implementazione del sistema di ricarica

Caricabatterie di bordo

Convertitore boost PFC che raggiunge un fattore di potenza >0,99 su ingressi 85-265VAC.
Convertitore DC-DC isolato che fornisce tensione/corrente regolata alla batteria.
Comunicazione CCS/CHAdeMO che implementa i protocolli di ricarica.
Gestione termica che mantiene le temperature dei componenti <85°C nell'installazione sotto il cofano.

Ricarica rapida DC

Rettifica e filtraggio ad alta potenza che gestiscono livelli di potenza di 50-350kW.
Comunicazione batteria che coordina i parametri di carica e il monitoraggio.
Raffreddamento a liquido che gestisce la dissipazione del calore a livello di kW.
Interblocchi di sicurezza e monitoraggio che garantiscono un funzionamento sicuro ad alta potenza. Attraverso l'esperienza nella ricarica, coordinata con la conformità al sistema qualità, APTPCB abilita soluzioni complete di ricarica EV.