V dnešním světě se oblasti čisté energie a ukládání energie rychle rozvíjejí a trh s úložišti energie prochází obdobím dynamického růstu. Tento trend byl ještě urychlen rozšířením obnovitelných zdrojů energie a nástupem průmyslu elektrických vozidel. S prudkým nárůstem tržní poptávky se stala důležitost PCB pro úložiště energie (Printed Circuit Board, tj. tištěný obvod) stále zřetelnější. PCB pro úložiště energie hraje klíčovou roli v systémech ukládání energie. Propojuje, řídí a zabezpečuje bateriový systém, čímž přímo ovlivňuje výkon a spolehlivost celého systému. Tento článek z pohledu návrhu a výroby PCB rozebírá klíčové prvky při návrhu a výrobě PCB pro ukládání energie a uvádí specifikace návrhu PCB, které odpovídají rostoucím požadavkům trhu s úložišti energie.
1. Výběr materiálu a udržitelnost
Výběr materiálu je klíčovým faktorem v návrhovém a výrobním procesu PCB pro ukládání energie. Je vhodné používat ekologické materiály, které splňují požadavky směrnice RoHS (Omezení používání určitých nebezpečných látek) a tím snížit negativní dopad na životní prostředí. Kromě toho by materiály měly mít vysokou tepelnou a chemickou stabilitu, aby bylo zajištěno stabilní provozování PCB pro ukládání energie za různých provozních podmínek. Udržitelnost je dnes klíčovým konceptem v průmyslu a výběr udržitelných materiálů přispěje k dlouhodobé udržitelnosti systémů pro ukládání energie.
2. Návrh hierarchie PCB
Doporučuje se použít návrh vícevrstvé desky plošných spojů, aby se poskytlo více vrstev pro vedení a uzemnění. To pomáhá snižovat odpor, indukčnost a šum a zlepšuje odolnost desky proti rušení. V systému ukládání energie je stabilní přenos signálů zásadní, proto je velmi důležité vhodně navrhnout hierarchii vrstev desky.
3. Správa tepla
Desky plošných spojů pro ukládání energie mohou při vysokých proudech generovat velké množství tepla, proto je třeba při návrhu klíčově brát v úvahu tepelné řízení. Doporučují se vhodná opatření pro odvod tepla, jako například chladiče nebo tepelné pasty, aby se zajistilo, že se deska nepřehřívá. Kromě toho je také velmi důležité zvážit volbu tepelně vodivých materiálů, aby bylo možné efektivně přenášet a odvádět teplo a udržovat tak teplotu systému v bezpečném rozmezí.
4. Návrh pro vysoký proud
Vysoký proud je v systémech pro ukládání energie poměrně běžný. Proto by v návrhu a výrobě plošných spojů měla být proudová cesta rozumně plánována za účelem snížení odporu a indukčnosti. Této úpravy lze dosáhnout zvýšením tloušťky mědi, rozšířením šířky vodiče a snížením délky proudové cesty. Kromě toho se používají dostatečně velké plošky a vývody pro přenos vysokého proudu, aby se zajistila stabilita přenosu proudu.
5. Návrh EMC
Elektromagnetická kompatibilita (EMC) je klíčovým aspektem při návrhu a výrobě plošných spojů pro ukládání energie. Specifikace pro návrh plošných spojů společnosti EITAI zdůrazňují použití stínění a filtrů ke snížení vlivu elektromagnetického rušení. Toto opatření je nezbytné pro zajištění stabilního provozu systému ukládání energie a jeho interoperability s jinými elektronickými zařízeními.
6. Bezpečnost
Systémy pro ukládání energie obvykle zahrnují baterie o velké kapacitě, proto bezpečnost má při návrhu a výrobě prioritu. EITAI doporučuje víceúrovňová ochranná opatření, včetně ochrany proti přepětí, ochrany proti nadproudu a monitorování teploty. Kromě toho jsou na desce plošných spojů také nezbytné bezpečnostní spínače a jističe, které umožňují v případě poruchy rychle odpojit napájení a zajistit tak bezpečnost systému i obsluhy.
7. Údržba
Systémy pro ukládání energie musí dlouhodobě fungovat stabilně, proto je rovněž velmi důležitá údržba desky plošných spojů. EITAI doporučuje modulární návrh, který usnadňuje výměnu nebo opravu desky plošných spojů v případě potřeby. Kromě toho by měla být při návrhu desky plošných spojů dána pozornost rozmístění součástek, aby bylo pro obsluhu snazší provádět údržbu a tím snížit výpadky.
8. Automatická výroba
V procesu výroby desek plošných spojů (PCB) společnosti EITAI je automatizovaná výroba velmi důležitá. Automatizovaná výroba může zvýšit efektivitu výroby a konzistenci produktů a zároveň snížit výskyt lidských chyb. Proto by při výrobě PCB pro ukládání energie měla být věnována přednost použití automatizovaných procesů, aby byla zajištěna vysoká kvalita výroby.
9. Testování a ověření
Nakonec, ale ne méně důležitě, klade EITAI důraz na zavedení plnohodnotného procesu testování a ověřování. Při výrobě PCB pro ukládání energie by mělo být provedeno víceúrovňové testování, jako je testování prototypů, testování elektrických vlastností a testování spolehlivosti, aby byla zajištěna stabilita a výkon desek PCB.
Obecně je při návrhu a výrobě výkonových PCB desek pro ukládání energie potřeba komplexně zvážit více faktorů, jako je výběr materiálu, návrh vrstvené struktury PCB, termální management, návrh pro vysoký proud, EMC návrh, bezpečnost, servisní přístupnost, automatizovaná výroba a testování a ověření. Dodržování specifikací pro návrh PCB od EITAI pomůže zajistit spolehlivost a výkon PCB v systémech ukládání energie. Rozvíjející se trh s akumulací energie přináší obrovské příležitosti pro návrh a výrobu PCB, ale zároveň vyžaduje odborné znalosti a dokonalou výrobu, aby bylo možné čelit výzvám souvisejícím s budoucí poptávkou po energiích. Pouze prostřednictvím rozumného návrhu a dodržování specifikací mohou PCB desky pro ukládání energie významně přispět k naší udržitelné energetické budoucnosti.
EITAI je odhodlána poskytovat zákazníkům spolehlivé služby výroby vícevrstvých desek a montážních prací od návrhu po výrobu PCB. Desky PCB hlavně vyrábí vysoce přesné desky plošných spojů, jako jsou vícevrstvé a HDI. EITAI může bezproblémově vyřešit všechny problémy s PCB pro zákazníky od návrhu po výrobu a dokončit řadu úkonů, jako je kontrola dat potřebných pro výrobu, již v době, kdy je návrh dokončen z přibližně 80 %, což může výrazně ušetřit výrobní cyklus produktu PCB a usnadnit rychlejší obsazení trhu.
EN
