PDU para Distribuição de Energia

Uma Unidade de Distribuição de Energia (PDU) é um componente elétrico central que atua como um ponto de distribuição e controle para a energia elétrica dentro de um sistema. Sua função principal é receber a alimentação de uma fonte principal (como a bateria de alta tensão em um VE) e distribuí-la de forma segura e organizada para vários subsistemas e componentes, como:

• Inversor e motor de tração
• Sistema de carregamento (on-board charger)
• Compressor de ar condicionado
• Sistema de aquecimento (PTC)
• Conversor DC-DC (para a rede de 12V)
• Outros acessórios de alta potência

Ela garante proteção, monitoramento e, em muitos casos, permite o desligamento seletivo de circuitos.

A seleção da PDU adequada é crítica para a segurança e desempenho do veículo. Os principais critérios incluem:

1. Tensão e Corrente Nominais: Devem ser compatíveis com a tensão da bateria (ex.: 400V, 800V) e as correntes máximas dos circuitos.
2. Número e Tipo de Saídas: Quantidade de circuitos necessários e o tipo de conector ou terminal para cada um.
3. Proteções Integradas: Presença de fusíveis, disjuntores ou sistemas de proteção contra sobrecorrente e curto-circuito para cada canal.
4. Funções de Controle: Se inclui relés de contator ou pré-carga para controlar a energização de circuitos de alta potência.
5. Grau de Proteção (IP): Resistência a poeira e umidade, crucial para o ambiente automotivo.
6. Robustez Mecânica e Térmica: Deve suportar vibrações, choques e operar em uma ampla faixa de temperaturas.

A PDU é um pilar fundamental para a segurança elétrica do veículo. Suas contribuições incluem:

• Isolamento e Separação: Isola fisicamente e eletricamente os circuitos de alta tensão, prevenindo falhas em cascata.
• Proteção Contra Sobrecorrente: Cada circuito é protegido individualmente, interrompendo a alimentação em caso de falha.
• Sequenciamento de Energia: Controla a ordem de ligação/desligação dos sistemas, como a crucial sequência de pré-carga para proteger o inversor.
• Monitoramento (em PDUs inteligentes): Pode medir corrente, tensão e temperatura, enviando dados para a unidade de controle principal (VCU) para diagnóstico e ação preventiva.
• Desconexão de Emergência: Geralmente integra ou se conecta ao interruptor de serviço (service disconnect) para desconexão rápida e segura da alta tensão em manutenção ou acidente.

A PDU atua como o "cérebro" da distribuição de energia, garantindo que a potência seja entregue de forma controlada e que, em caso de anomalia, o sistema reaja para proteger os componentes e os ocupantes.

A principal diferença reside no nível de funcionalidade e controle:

A escolha depende da arquitetura do veículo, do nível de controle necessário e dos requisitos de custo.

Sim, na Haiyan Metal, entendemos que cada aplicação de veículo elétrico ou sistema industrial pode ter requisitos únicos. Oferecemos serviços de desenvolvimento e fabricação personalizados para PDUs, que incluem:

1. Análise de Requisitos: Nossa equipe de engenharia trabalha em conjunto com o cliente para definir especificações técnicas detalhadas.
2. Projeto Mecânico e Elétrico: Desenvolvemos o layout interno, a seleção de componentes (conectores, barras coletoras, fusíveis, relés) e o design do invólucro para atender aos requisitos de espaço, proteção IP e dissipação térmica.
3. Integração de Funcionalidades: Podemos integrar desde PDUs passivas robustas até PDUs inteligentes com controle e comunicação, conforme a necessidade.
4. Prototipagem e Testes Rigorosos: Realizamos testes de validação, incluindo testes elétricos, de vibração, térmicos e de compatibilidade eletromagnética (EMC), para garantir confiabilidade e conformidade com normas.

Nosso objetivo é fornecer uma solução otimizada que equilibre desempenho, segurança e custo.

As PDUs para aplicações automotivas devem ser projetadas e fabricadas em conformidade com uma série de normas internacionais rigorosas para garantir segurança e funcionalidade. As principais incluem:

• ISO 26262 - Segurança Funcional: Define os processos para gerenciar o risco de falhas sistemáticas e aleatórias em sistemas elétricos/eletrônicos. PDUs críticas para segurança podem exigir um determinado Automotive Safety Integrity Level (ASIL).
• IEC/EN 60664-1: Especifica distâncias de isolamento (creepage e clearance) para equipamentos de baixa tensão, fundamental para o projeto da placa de circuito e do invólucro.
• Normas Automotivas Gerais: Como ISO 16750 (testes ambientais), ISO 7637 (testes de transientes elétricos) e ISO 11452 (imunidade EMC).
• Certificações de Componentes: Os componentes internos (conectores, fusíveis) devem atender a normas como UL, VDE ou suas equivalentes automotivas.

A Haiyan Metal segue essas diretrizes em seus processos de desenvolvimento e validação.