导电性聚合物混合铝电解电容器 ZS系列

在改善汽车燃耗和应对环境限制的背景下,从汽油车向混合动力车或EV车的转变日益加速, 在汽油发动机上并用马达辅助的驱动化 ( 48V系统[1]等 ) 和将机械驱动变更为马达驱动并进行电子控制的机电一体化 [2]步伐日益加快。在这样的变化趋势下,人们对电子控制单元 ( ECU ) 的小型轻量化、 和与电流值上升相伴的电源电路稳定化对策的需求日益升温。 为对应这种需求,要求安装在电源电路上的电容器支持大电流、大电容。 松下电器为了满足这方面的要求,实现了表面安装型导电性聚合物混合铝电解电容器ZS系列的产品化。

■术语说明
[1] 48V系统
该系统通过车载电源的48V化,无论是安装的锂离子电池还是驱动用马达都可实现小型轻量化, 为行驶时的低燃耗做出较大的贡献。安装在轻度混合动力车上。
[2] 机电一体化
应将机械驱动部分与ECU ( 电子控制单元 ) 做成一体。 过去,机械驱动部分与ECU相互分离,要用配线来连接,为了实现控制的高精度化, 提高设置位置的自由度,节省配线等,目前正在加快机电一体化的引入步伐。

ZS系列的特点

  • 大电流化
  • 大电容化
  • 对应高振
    动应力
  1. 通过实现大电流化,为马达驱动电路和ECU的小型化、轻量化做出贡献

    以往产品,其产品最大尺寸为直径10mm×高10.2mm,难于支持48V系统等的马达驱动电路和ECU电流值上升要求的大电流化。 本产品通过采用 特定的新结构和聚合物浸渍工艺,力求在直径10mm×高16.5mm的形状下降低电容器的内部电阻值, 实现了比以往产品大2.5倍的大电流化。由此,为马达驱动电路和ECU的小型化、轻量化做出贡献。

    纹波电流

    ZC 63V : 1400mA ZS 63V:3500mA

    [相比以往的ZC系列为2.5倍]

  2. 通过大电容化,为马达驱动电路和ECU的小型化、轻量化做出贡献

    通过采用 特定的电极箔材料技术和新结构设计来扩大电极箔的面积,实现了比以往产品大1.8倍的大电容化。 由此,可设法削减电容器的使用数量,节省基板的空间,从而为马达驱动电路和ECU的小型化、轻量化做出贡献。

    静电容量

    ZC 63V : 82μF ZS 63V:150μF

    [相比以往的ZC系列为1.8倍]

    抵电阻化 低抵抗化の画像 img
    面积扩大 面積拡大φ10x10.2mmからφ10x16.5mmへの画像 img

    通过在跟以往相同的基板占有面积下实现的大电流化、大电容化,
    减少了电容器的使用数量,为基板的节省空间化/轻量化做出贡献

  3. 耐振动性优异,无需在安装工序中增强耐振动,为客户工序的合理化做出贡献

    过去,基板安装工序中,为了确保耐振动性能,在使用非耐振动部件时,必须增强耐振动性,也即要用粘结剂 ( 粘接剂 ) 来固定部件。本产品实现振动加速度30G,无需增强耐振动性,为客户工序的合理化做出贡献。

    耐振动加速度

    以往的结构:10G 耐振动结构:30G

    [相比以往的结构为约3倍]

    以往的端子
    以往的端子
    Arrow
    辅助端子
    辅助端子

    为客户安装工序中无需采取耐振动对策做出贡献

ZS系列的产品规格

规格
分类温度范围 -55 °C ~ 125 °C
额定电压范围 25 V ~ 63 V
静电容量范围 150 μF ~ 560 μF
尺寸 ø10×16.5 mm
耐久性 125 °C 4000 h
耐湿负荷 85 °C 85 % 2000 h
静电容量/纹波电流 ( 和现有ZC系列的比较 )
额定电压 25 V 35 V 50 V 63 V
系列 ZC ZS ZC ZS ZC ZS ZC ZS
静电容量 (µF) 330 560 270 470 120 220 82 150
纹波电流 (mA) @125 ºC 2,000 4,000 2,000 4,000 1,600 3,700 1,400 3,500

ZS系列的用途

HEV、PHEV、EV、汽油车的车载应用

  • ・ 应用于带马达功能的发电机 ( ISG )
  • ・ 水泵ECU
  • ・ 电动助力转向系统 ( EPS )
  • ・ 变速器ECU
  • ・ 油泵ECU
  • ・ 散热器风扇控制 ( FRC ) 等中

使用ZS系列的提案例

● 48 V系统(逆变电源)为基板的节省空间化

48V system (Inverter Power Supply) Space saving of board images

DC-Link平滑电容器

  ZC系列 arrow ZS系列
项目 ø10 x 10.2 mm
63 V / 82 μF
ø10 x 16.5 mm
63 V / 150 μF
ZCシリーズimage ZSシリーズ image
使用数量 21 pcs 9 pcs
纹波电流 Total 29.4 A
(1.4 A x 21 pcs)
Total 31.5 A
(3.5 A x 9 pcs)
安装面积 100 % 43 %