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Soluciones de carga de vehículos eléctricos Panasonic

Carga de vehículos eléctricos16 abr 2024
Un vehículo eléctrico moderno está conectado a una estación de carga en una calle de la ciudad durante el atardecer. El logotipo de Panasonic Industry es claramente visible en la esquina inferior derecha.
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Los autos no son tan simples como solían ser. En lugar de 4 ruedas, un carburador, una transmisión y una radio AM/FM (si tenías suerte), los autos modernos tienen diseños electrónicos complejos con numerosos sistemas que necesitan comunicarse. Cuanto más integrados estén estos sistemas, mejor rendimiento y facilidad de uso ofrecerán. Este artículo explora los módulos inalámbricos, pasivos, componentes Emech y soluciones de gestión térmica de Panasonic para aplicaciones de vehículos eléctricos.

Soluciones de carga de vehículos eléctricos Panasonic: tipos y requisitos de carga de vehículos eléctricos

"La misión de Panasonic: Cero fallos"

Carga segura, rápida y confiable: el factor clave para una movilidad eléctrica exitosa

La movilidad eléctrica es parte del ADN de Panasonic. Durante décadas, Panasonic ha desarrollado y suministrado soluciones para todo tipo de vehículos eléctricos. Para tener éxito en el mercado de masas, la nueva tecnología debe ser confiable. Los clientes no aceptarán fallos, ni durante la conducción ni durante la carga. Esta mentalidad de cero fallos ofrece motivación para diseñar componentes y dispositivos de primera clase para tecnología de carga segura, rápida y confiable.

An electric vehicle is shown connected to a modern charging station. The station features a green icon of a car and is surrounded by labeled technology components: Thermal solutions, Wireless modules, Passives, Relays, and Emech.

Illustration compares three electric vehicle charging modes: Mode 2, Mode 3, and Mode 4. Each mode is depicted with a charger unit and cable, showing different input and output power values. The visuals highlight AC and DC charging options, with clear numeric details.

Módulos inalámbricos: Combinación de Wi-Fi y Bluetooth®

“La Serie PAN902x conecta perfectamente la estación de carga con dispositivos móviles o una nube.”

Los módulos inalámbricos funcionan como puntos de acceso o clientes para la puesta en marcha y la visualización de datos de uso mediante un smartphone u otro dispositivo similar. Con su combinación de funciones Wi-Fi y Bluetooth®, la Serie PAN902x proporciona la máxima flexibilidad de conectividad, dependiendo de las velocidades de datos o rangos requeridos para una aplicación de cargador de vehículos eléctricos. El PAN9028, un módulo de radio Wi-Fi 5 de doble banda con Bluetooth adicional y su antena integrada, está diseñado específicamente para aplicaciones altamente integradas y rentables. En contraste, el módulo combinado Wi-Fi 6 y Bluetooth PAN9019 está destinado a casos de uso más sofisticados donde se requieren mayores velocidades de datos (802.11ax). Con el PAN9019A, puede conectar sus cargadores a una red de malla mediante Thread y Zigbee, gracias al radio adicional 802.15.4. El PAN902x puede actuar como cliente para conectar la estación de carga a una red con el fin de cargar datos a una nube.

The image compares two electric vehicle charging scenarios: one without dynamic load balancing and one with smart charging. The top section shows overloaded charging stations, while the bottom illustrates efficient charging using PAN902x as clients and access points for cloud connectivity.

The image displays a comparison table of three wireless modules: PAN9019/PAN9019A, PAN9028, and PAN9026. Each module is detailed by chipset, RF category, antenna type, size in millimeters, and temperature range in Celsius. Below, a second table contrasts private wallbox and professional DC charging station features, including usage data, monitoring, maintenance, and smart charging.

Módulos inalámbricos: solución Bluetooth® LE

“Integre la serie PAN178x en una red mallada y acceda fácilmente a los datos de la estación de carga."

PAN178x son módulos Bluetooth® 5.3 de baja energía con radio adicional 802.15.4 basados en chipsets de Nordic Semiconductor, especialmente adecuados para la transmisión de datos de menor velocidad con bajo consumo de energía. Los módulos inalámbricos se diferencian únicamente en el tamaño de la memoria y el número de GPIOs para satisfacer diversos requisitos de aplicación. En las estaciones de carga DC comerciales, los módulos PAN178x pueden integrarse en una red en malla, lo que proporciona al operador una visión general de las estaciones de carga individuales en términos de ocupación y, por tanto, permite también el equilibrio dinámico de carga. El PAN1780 en particular ofrece total flexibilidad para elegir el protocolo de malla adecuado, como Thread, Zigbee o Bluetooth Mesh.

Diagram illustrates a connected electric vehicle charging network using mesh technology. Multiple cars are shown charging at stations, with wireless signals indicating data transmission. The image highlights customer and sales data usage, remote monitoring, and the PAN178x module.

PAN178x

  • Núcleo IP: Cortex M4(F) con 64 MHz
  • Rango de temperatura: -40 a 85
  • Tamaño: 15.6x8.7x2mm
  • Hasta 48 entradas/salidas de propósito general (dependiendo de la versión del módulo)

A close-up image of a PAN1780 module is displayed above a comparison chart. The chart details memory sizes and specifications for PAN1781, PAN1782, and PAN1780 modules, including flash, RAM, and MHz values. The PAN1780 is highlighted as having 1MB Flash, 256kB RAM, and 64MHz.

Capacitores de polímero: Perfectos para convertidores AC/DC y DC/DC

“Resistente a las fluctuaciones de temperatura, perfecto para instalaciones exteriores.”

Estos condensadores avanzados utilizan polímeros conductores para formar el electrolito, o los polímeros conductores pueden utilizarse junto con un electrolito líquido en un diseño conocido como condensador híbrido. En cualquier caso, estos condensadores basados en polímeros cumplen con los requisitos de alta resistencia y temperatura de las estaciones de carga de vehículos eléctricos. Además, debido a la polimerización y a su alta conductividad, tales aplicaciones se benefician de un ESR muy bajo, necesario para la estabilización de energía.

  • ESR ultra bajo para estabilización de energía (hasta 3mΩ)
  • Larga resistencia a alta temperatura, 20,000h @105°
  • Alta confiabilidad para uso en exteriores
  • Compatible con AEC-Q200
  • Resistencia a altas temperaturas hasta 150°C

A line graph compares the temperature range performance of MLCC and polymer capacitors. The x-axis displays temperature in degrees Celsius from -55°C to 105°C, while the y-axis shows percentage change in capacitance. The MLCC line dips significantly at extreme temperatures, whereas the polymer capacitor line remains stable.

A collection of surface-mount capacitors and electronic components.

Condensadores de película: Condensadores de película para automoción hasta 125°C integrados con función de fusible para mayor seguridad

“Riesgo cero para la seguridad y alta resistencia contra la humedad.”

Las características destacadas del condensador de película son la alta corriente de rizado (hasta 30A) y la alta resistencia a la humedad. Esto se logra mediante el uso de tecnología especial de sellado controlada por vacío, que impide que la humedad se asiente en la película, haciendo que los condensadores de película de Panasonic sean más confiables. Además, los condensadores de película de Panasonic también cuentan con el proceso original de metalización con patrón interno, que funciona como un fusible para mayor seguridad adicional.

  • Condensadores de película DC: ECWFG/EZPV
  • Voltaje nominal: Hasta 1100VDC
  • Temperatura: Hasta 125°C
  • Capacitancia: Hasta 110uF
  • Función de autorreparación + fusible para estándares de seguridad más altos
  • Alta resistencia a la humedad 85%, 85°C, 1000h
  • Cubierta de plástico ignífugo

Two line graphs compare capacitor performance between Panasonic and another supplier. The first chart shows capacitance change over time during a humidity resistance load test at 85°C and 500VDC, with Panasonic maintaining better stability. The second chart displays temperature rise versus ripple current, highlighting a maximum temperature of 53°C.

Three Panasonic ECWFG film capacitors. The capacitors are rectangular with visible metal leads and embossed product markings.

Inductores de potencia: Tecnología de núcleo magnético compuesto de metal para una fiabilidad excepcional

“Diseño de alta calidad que ahorra espacio y sin fallos.”

La serie de inductores de potencia ETQP ofrece una fiabilidad líder en su clase para el mercado de la industria automotriz. El núcleo monolítico y la estructura innovadora de terminal garantizan una alta resistencia contra el estrés térmico y las vibraciones. Único es el material del núcleo magnético que proporciona características de saturación no dura frente a la corriente de polarización D.C. para una alta capacidad de corriente pico, y también puede reducir la resistencia D.C. y la resistencia A.C. para una menor pérdida de energía. Esto, a su vez, respalda una mayor eficiencia energética en convertidores DC-DC y circuitos de filtro de entrada, así como una posible reducción de espacio de hasta un 50% en comparación con inductores de ferrita.

  • Variedad de rango de inductancia de 0,33µH a 100µH
  • Tamaño del paquete de 5x5mm a 12x12mm
  • Hasta 85A de saturación, 53A nominal / 0.33µH
  • Temperatura de operación: -55°C a +155°C, hasta +180°C por corto tiempo
  • Hasta un 50% de ahorro de espacio frente a ferrita
  • Resistencia a la vibración de 10G a 30G
  • Compatible con AEC-Q200
  • Voltaje de operación hasta 70 V

A technical graph compares inductance (μH) against D.C. bias current (A) for Panasonic Metal Composite and ferrite types from other suppliers. Multiple colored lines represent different temperatures. The chart highlights the stability of Panasonic inductors across varying temperatures and currents.

A close-up of an electronic component featuring visible numbers '220Y 811 515' on its surface. Technical diagrams highlight its internal structure, including a metal magnetic material with a magnetic density of 15 Tesla, a heat-resistant binder system, and a high-temperature wire wound coil.

Resistencias en chip: Mejorando la fiabilidad de las juntas de soldadura mediante terminación flexible

“La misión de Panasonic: cero grietas en juntas de soldadura.”

Panasonic ofrece una amplia gama de resistencias diseñadas y probadas para diversas aplicaciones. Todas las resistencias Panasonic utilizan tecnología de terminación blanda. Esto significa que, mediante el uso de una resina blanda, la unión de soldadura experimenta menos estrés en ciclos de temperatura y, por lo tanto, asegura un riesgo mínimo de grietas en la unión de soldadura.

Carga de vehículos eléctricos – series recomendadas

  • Resistencias de película gruesa para chips de alta temperatura (serie ERJH)
  • Resistencias chip de película gruesa anti-sobretensión (serie ERJP)
  • Resistores de chips de película gruesa de terminal ancho de alta potencia (series ERJB y ERJD)
  • Tecnología de terminación blanda para la máxima fiabilidad de las uniones de soldadura
  • Valores de resistencia desde 1 mΩ hasta 10 MΩ
  • Serie de alta potencia disponible hasta 2W
  • Alta temperatura hasta 175°C, 100% de potencia nominal hasta 105°C
  • Tipos anti-pulso y anti-azufre disponibles
  • Compatible con AEC-Q200, RoHS y REACH

Side-by-side diagrams illustrate stress distribution in solder joints. The left image, labeled 'Without soft resin,' shows high stress concentration and risk of crack. The right image, labeled 'With soft resin (Panasonic),' demonstrates reduced stress and higher solder-joint reliability due to soft termination. Color gradients visually represent stress levels in both scenarios.

A close-up image of a rectangular electronic component featuring a black central section and metallic silver ends.

Relés como elemento principal de conmutación: Manejan hasta 22kW de potencia de carga directamente en la PCB

“Prepárate para la máxima potencia de carga y utiliza relés HE-R para sistemas trifásicos con montaje directo en PCB.”

Los elementos de conmutación de CA son cruciales para la seguridad y protección en estaciones de carga y cables. Las partes clave de la línea HE son el relé 35A HE-S o 80A HE-R con dos contactos y el relé 40A HE-R con cuatro contactos. Todos los tipos están disponibles con un contacto espejo conforme a IEC 60947-1 y aprobaciones VDE / UL. Se pueden utilizar en la última generación de cajas de pared, que cumplen con la norma IEC 61851-1 o la reciente norma IEC 62955.

Close-up image of an HE-S relay showing detailed feedback contact construction. The visual highlights both Form A and Form B contacts, with a clear illustration of a 3.2mm gap between normally open contacts. The relay is depicted in a technical, industrial setting with labeled diagrams and numeric callouts.

Two Panasonic power relays, models HE-S and HE-R, are displayed with clear product markings. The image highlights their use in 32A systems with a 10kA short circuit current, VDE approved. A specification table details switching current, contact configuration, dimensions, holding power, and contact gap, with visible values such as 35A AC, 40A AC, 80A AC, 2a, 2a1b, 4a, 30x36x40mm, 35x58x47mm, 37x60x47mm, 170mW, 490mW, 3.2mm, and 3.6mm.

Relés para el lado de control: Relés aislados galvánicamente para señalización y bloqueo

“Logre un aislamiento de 1,500V en una pequeña carcasa SOP6.”

Además de la línea de alimentación, las estaciones de carga incluyen numerosos sistemas para comunicación, control del sistema, funciones de seguridad y HMI. Siempre que el conmutador deba estar eléctricamente separado del circuito de control, se utilizan relés electromecánicos o semiconductores optoacoplados PhotoMOS®. La serie AQY, por ejemplo, se utiliza en sistemas de almacenamiento de baterías de estaciones de carga para aislar señales internas de externas. Contacte directamente con Panasonic para encontrar rápidamente la solución perfecta para su necesidad, y ahorre horas de investigación en internet.

Los relés PhotoMOS® logran aislamiento galvánico mediante un LED que emite luz a través de un aislador hacia una célula solar. La célula solar impulsa la salida MOSFET.

A schematic diagram of an optocoupler circuit. The left section features a labeled LED with pins 1, 2, and 3, while the middle section illustrates the internal photodiode and transistor arrangement. The right section displays additional circuit elements and labeled output pins 4, 5, and 6. The diagram uses standard electronic symbols and clear numeric pin labels.

Three electronic relay components, including a clearly labeled Panasonic APF1260 PhotoMOS relay. A comparison table below lists features such as signal transfer, I/O galvanic isolation, and load voltage, with visible numeric values like 6A 250V AC.

Material de interfaz térmica de grafito: Prolonga la vida útil del producto con propiedades de alta fiabilidad

“Solo aplica y obtén beneficios de confiabilidad a largo plazo.”

GraphiteTIM, un material exclusivo de Panasonic que utiliza grafito altamente cristalizado, transfiere el calor generado por un dispositivo de potencia a un disipador térmico con excelente conductividad térmica. Además, su alta compresibilidad llena eficazmente los espacios entre el dispositivo de calentamiento y el de enfriamiento para lograr una resistencia térmica aún más baja. En comparación con la grasa, GraphiteTIM tiene una disipación de calor estable durante largos periodos de tiempo debido a que no presenta deterioro ni efecto de bombeo. Proporciona alta fiabilidad en pruebas de ciclos de potencia porque la temperatura de unión permanece estable durante largos periodos de tiempo.

  • Baja resistencia térmica (ASTM D5470 a 0.6MPa) 0.2 K • cm2/W*
  • Alta compresibilidad (ASTM D5470 a 0.6MPa) 40%*
  • Alta fiabilidad (temperatura de unión estable)
  • Temperatura de funcionamiento -55 a +400 ºC
  • Fácil manejo y fácil de instalar

Line graph compares junction temperature changes for Thermal Grease G-765 and two GraphiteTIM samples (EYGR_250um, EYGR_350um) across 2000 cycles. The red line for grease shows a steady temperature increase, while both graphite samples remain lower and more stable.

A graphite thermal interface material (TIM) sheet with pre-cut holes for mounting. An exploded diagram illustrates the placement of the graphite TIM between an IGBT module and a heatsink, secured with screws.

Operación y conectividad convenientes para los usuarios finales y los fabricantes

“Interfaz humano-máquina, PLC y comunicador industrial como combinaciones perfectas para conectar su infraestructura de carga.”

Panasonic Industry ofrece una amplia cartera de dispositivos de automatización industrial. Para el uso particular en una infraestructura de carga de vehículos eléctricos, la interfaz hombre-máquina (HMI) HMx700, el PLC FP0H y el comunicador industrial FP-I4C pueden ser de gran ventaja. El HMx700 es un panel táctil de alta gama pero robusto que permite una operación fácil de la estación de carga. Con su diseño compacto, el PLC FP0H encaja perfectamente en lugares estrechos. A pesar de su tamaño reducido, este controlador lógico programable convence por su conectividad y rendimiento. La recopilación y transferencia segura de datos es crucial para todas las aplicaciones. En este caso, el comunicador industrial es la elección perfecta: Conectividad prácticamente ilimitada con múltiples lenguajes de comunicación.

FPOH

  • Procesamiento rápido con 10ns por paso
  • Huella muy compacta
  • Conectividad excelente con dos puertos Ethernet y un conmutador interno

HMx700

  • Panel táctil de vidrio capacitivo
  • Resistente a los rayos UV y a los arañazos
  • Temperatura de funcionamiento -20 a +60°C

FP-I4C

  • Recopilación y transferencia de datos
  • Conéctese directamente a bases de datos SQL u otros sistemas
  • Protocolos seguros sofisticados: HTTPS, VPN, SSH, FTPS, SSL/TLS

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