Вся информация на сайте предназначена только для специалистов кабельной отрасли, энергетики и электротехники.
+
 

Компания BMW рассматривает возможность замены медных проводов на алюминиевые в своих электрических автомобилях

16 февраля 2011, 09:03 2369 Время чтения ≈ 6 мин
Источник: RusCable.Ru

Электрические и электронные устройства играют всё возрастающую роль во всех типах автомобилей. В современных автомобилях предпочтительным вариантом является использование проводов с медными жилами. Но по сравнению с алюминием медь тяжелее и дороже, и переход на более дешёвые и более лёгкие провода с алюминиевыми жилами, особенно для полностью электрических транспортных средств, представляется интересным вариантом.

Сейчас многие технические исследования направлены на решение проблем оптимизации достаточно сложных систем электропитания в автомобилях. Учёные из Мюнхенского Технического Университета (Technische Universitaet Muenchen - TUM) в сотрудничестве с инженерно-техническими специалистами из компании BMW определили, какие именно технические приёмы позволят произвести замену меди на алюминий.

На первый взгляд, не совсем ясно, почему медь всё ещё используется в качестве проводников в современных электрических или полуэлектрических автомобилях, когда алюминий легче и значительно дешевле. Однако прежде чем произвести замену медных проводов систем электропитания необходимо преодолеть целый ряд технологических препятствий. При высоких температурах - а в автомобиле это как раз такой случай – алюминий демонстрирует определённую негативную характеристику - ползучесть. Следовательно, в этом случае обычные соединители не могут применяться, поскольку они со временем станут недостаточно плотными.

Одной из возможных альтернатив является использование элементов на основе алюминия в кабелях и элементов на основе меди в зонах соединений, но эта альтернатива также влечёт за собой определённые проблемы. Поскольку между медным контактом и алюминиевым кабелем существует высокий электрохимический потенциал, такой вид электропроводки может быть подвержен коррозии. Кроме того, при современном состоянии соединение меди с алюминием достаточно сложный процесс.

Для того чтобы преодолеть указанные проблемы, учёные из Технического Университета и инженерно-технические специалисты из BMW Group разработали инновационную концепцию электрического соединения на основе алюминия в процессе реализации проекта LEIKO. Клетка из листового металла, которая в любом случае обеспечивает требование к электромагнитной совместимости, усиливает механическую стабильность  штепсельной вилки и гарантирует долговременную поддержку нажимной пружины контакта. Поскольку необходимое контактное усилие больше не обеспечивается самими элементами контакта, исходно проблематичная характеристика ползучести алюминия превращается в стабилизирующую контакт и, следовательно, положительную характеристику. В свою очередь, это гарантирует постоянное давление контакта на протяжении срока службы длиной в десять лет.

На этом этапе исследователи и разработчики остановились на специальной клиновидной геометрии алюминиевых контактов. Ползучесть алюминия теперь приводит к тому, что два контакта со временем прижимаются всё ближе и ближе друг к другу, обеспечивая всё более плотное электрическое соединение.  Кроме того, использование алюминиевых сплавов в сочетании с искусным применением покрытий из драгоценных металлов позволило переместить подверженные коррозии локальные элементы в менее критические места в системе. Ещё одна проблема, связанная с заменой меди на алюминий, заключается в более низкой электрической проводимости. В случае систем большой мощности кабели с сечениями примерно на 60% больше требуют создания соответствующих кабелепроводов и вводов. Учёные заметили одну положительную вещь: в связи с тем, что алюминий очень пластичен, стандартные значения, применяемые при изготовлении медных кабелей, когда радиусы изгиба основаны на диаметре, могут быть использованы также и для алюминия.

Для того чтобы определить долговременные характеристики контактов из алюминия с покрытием при даже более жёстких условиях, типичных для транспортных средств с механизированным приводом, участники проекта LEIKO вместе с ведущими поставщиками успешно инициировали ещё один исследовательский проект. В результате реализации следующего проекта будут получены данные по характеристикам старения и, соответственно, будет получено возможное подтверждение состоятельности предлагаемой концепции к 2012 году.  Первоначальные результаты указывают на то, что замена материала проводника приведёт к существенному уменьшению веса, снижению расходов и сокращению вредных выбросов. Профессор Удо Линдеман (Udo Lindemann) из Университета Мюнхена ожидает, что высоковольтные бортовые системы большинства электромобилей будут основаны на алюминии к 2020 году. Алюминий также найдёт применение и в низковольтных бортовых системах, потому что цена меди неизбежно будет расти с увеличением спроса.

Результаты реализации проекта LEIKO будут воплощены в модели электромобиля MUTE, которая будет представлена на одном из крупнейших и наиболее представительных автосалонов в мире - международной выставке The International Motor Show - IAA 2011 во Франкфурте-на-Майне.

 

Обсуждают на форуме (3)

Подпишитесь на бесплатный еженедельный журнал RusCable Insider
Уже больше 3000+ подписчиков с нами! Главные новости и дайджест за неделю в удобном формате!

Нашли ошибку? Выделите и нажмите Ctrl + Enter

Другие новости рубрики Эксклюзив
Нужен кабель? Оформи заявку бесплатно
Прямой эфир
+