浅谈柔性 PCB 增强 EV 设计

作者：Maurizio Di Paolo Emilio

由于劳斯莱斯的要求，Trackwise 最初开发了制造长度不受限制的柔性电路的能力。在接受电力电子新闻采访时，Trackwise 首席执行官 Philip Johnston 表示，在飞机上使用长而灵活的印刷电路可以帮助解决与传统线束相关的重量和空间挑战。

Trackwise long flex 被用于电动汽车电池组的温度和电压监控电路。代替传统线束，flex 提供了一种更轻的解决方案，占用的空间更少——并且有可能将控制电子设备分配到“智能线束”上。

“由于电动汽车中的电池组是主要能源，因此对单个电池和模块的控制和监测至关重要。这不仅是出于安全原因，也是为了实现最佳性能效率和最大范围。柔性印刷电路 （FPC） 非常适合用于电池模块的控制和监控电路。它们的紧凑尺寸不仅显着改善了空间，而且与笨重的安全带相比，重量减轻了很多，”约翰斯顿说。

他补充说：“Trackwise 的卷对卷技术已被用于制造用于 EV 电池模块和电池组的高压和低压电路的 FPC，从而减少组装时间和 BOM 成本，并节省空间和重量。”

Trackwise 电池图

印刷电路板设计

FPCB 是使用光刻技术制造的。另一种方法是在两层聚酯 （PET） 之间层压非常薄的铜条 （0.07 毫米）。这些 PET 层通常为 0.05 毫米厚，​​涂有在层压过程中热固化的粘合剂。主要优点是能够在正常操作期间弯曲电气连接，例如在子系统之间更换布线，例如航空航天和汽车。

在电子产品的许多领域，我们看到对尺寸和重量越来越小的高性能产品的需求不断增长。这些严格的要求需要PCB 解决方案能够在越来越紧凑的空间中容纳高密度的电子元件。汽车行业提供了许多 FPCB 潜在用途的重要示例，包括方向盘和仪表板控制系统、显示器、信息娱乐和音频系统、按钮、旋转编码器等。这些应用需要高可靠性、坚固性和简单的布线，以最大限度地减少焊接，这可能会由于老化和机械应力而导致氧化或错误接触。基于 FPCB 的设备即使在存在高振动和冲击的情况下也能提供高电阻，更不容易出现故障，并且具有更轻的重量和更高的电路密度。

在电动汽车中，电池管理系统 （BMS） 会在运行期间监控电池的状态。需要智能功能来延长电池的使用寿命，这对总拥有成本具有根本性影响。电池管理系统必须持续监控健康状态、充电水平和放电深度。随着电池老化，单个电池的不同健康状况可能对应于标称容量的变化：挑战在于通过监控电路优化电池的使用，以确保运行期间能量水平的平衡（主动或被动）。柔性电路提供了将每个电池的传感器连接到 BMS 的完美轻巧紧凑的方法。

改进的线束技术

获得专利的工艺创新* 将 Trackwise 的能力扩展到制造任何长度的柔性多层 PCB，使其成为世界上最大的柔性多层 PCB。许多传统的PCB制造工艺步骤是固定的，例如钻孔、丝网印刷、压制和电镀。Trackwise 的创新改变了这些静态过程并使它们变得动态；对现有 PCB 和卷对卷电层压设备和制造技术进行创新改造。这样做的结果是，唯一的限制是应用程序本身，而不是定义限制的供应链和制造过程。

编辑：hfy