Il futuro del Fluid Management nei veicoli elettrici

Il mercato dei veicoli elettrici sta crescendo a dismisura e le proiezioni indicano che tra soli dieci anni circa la metà di tutte le nuove auto vendute sarà completamente elettrica. La rapidità del passaggio ai sistemi ad alta tensione, insieme a una serie crescente di sensori, sta rendendo inevitabile un approccio più puntuale e sistematico al fissaggio e al posizionamento dei cablaggi nell'architettura del veicolo.

Sebbene le sfide per i responsabili di prodotto e gli ingegneri non siano nuove, stanno avanzando nuovi ostacoli: utilizzo dello spazio, interferenze elettromagnetiche, rumore delle vibrazioni, ottimizzazione del peso, gestione termica e produzione automatizzata dei cablaggi. Le soluzioni praticabili spesso si risolvono rafforzando la collaborazione con gli specialisti di cable management.

Il componente standard non va bene per tutti

Anche se le sfide tecnologiche sono universali, gli OEM perseguono filosofie diverse per quanto riguarda l'architettura delle loro piattaforme, di conseguenza, i componenti di fissaggio di oggi devono rispondere a molte esigenze: peso minimo, controllo dei costi, orientamento adattabile a seconda del percorso del cablaggio, facilità di inserimento combinata con un'elevata forza di estrazione, semplicità o pre-assemblaggio, resistenza agli urti, alle alte e alle basse temperature, resistenza ai raggi UV e alle sostanze chimiche e, non da ultimo, versatilità.

In qualità di partner OEM e di fornitore di primo livello, il nostro ruolo è quello di sviluppare componenti per il fissaggio e la legatura economicamente vantaggiose, ma oltre a questo, secondo Harald Gottlieb, Automotive Director in HellermannTyton, l'intento dell'azienda è di fornire soluzioni innovative, che riducano al minimo i costi di assemblaggio sulle diverse piattaforme.

Bisogna essere abili ad individuare i punti in comune tra i vari progetti di sviluppo, in modo da creare approcci standardizzati, laddove possibile. È una situazione che richiede molta immaginazione, inventiva e buone relazioni.

Gestione termica ottimale

Nell'ottica di una gestione termica ottimale, il fissaggio di tubi per fluidi sta assumendo nuova importanza nei veicoli elettrici (EV). Tensioni più elevate e pacchi batteria più grandi richiedono un raffreddamento attivo all'ingresso della carica, pertanto, saldare componenti di fissaggio personalizzate richiede tempo e impegno.
Per ovviare a questa situazione, HellermannTyton è tornata al punto di partenza, per studiare una soluzione più efficiente che tenga conto di tutti questi aspetti.
Il risultato è Soft Grip, una fascetta di cablaggio progettata per risparmiare tempo, denaro e sforzi di progettazione in ambito fluid management.

Questa esclusiva fascetta di fissaggio a 2-componenti è facilmente adattabile ad una serie di requisiti applicativi. È stampata ad iniezione in Poliammide 6.6 stabilizzata al calore (PA66HS) con uno strato interno in morbido TPE. Fissa tubi e fili senza danneggiarli, blocca il movimento laterale, la rotazione di fasci lisci e ammortizza le vibrazioni.
Grazie ai diversi tipi di ancoraggio - per fori, per perni a saldare, per fissaggio a vite - Soft Grip abbraccia una grande varietà di applicazioni. La soluzione consente di ridurre l’assortimento di diametri di p-clip e la necessità di avere diversi elementi di fissaggio su misura. La parte di ancoraggio e la geometria del supporto possono essere facilmente adattati alle esigenze individuali, rendendola una soluzione versatile, economica e modulare.

Verso HV clip standardizzate

I produttori di cablaggi per l'alta tensione chiedono requisiti specifici, come la distanza tra i conduttori e desiderata sui materiali. Questo tipo di richieste escludono l'adozione di soluzioni standard.

L'approccio modulare che HellermannTyton ha applicato alla serie Soft Grip viene utilizzato anche per clip e morsetti HV. Un metodo che permette di riconfigurare facilmente gli stampi per varie opzioni e geometrie di ancoraggio senza dover ricominciare da zero la progettazione e lo stampo.

Per un OEM, la collaborazione con esperti di fissaggio vuol dire progettazione ottimale ed efficienza dei costi. Ad esempio, HellermannTyton considera ogni clip HV che sviluppa da tutti i punti di vista, compresa la facilità di applicazione, l'affidabilità e la versatilità su più piattaforme.

I clienti Automotive stanno già beneficiando delle conoscenze che abbiamo acquisito nello sviluppo di componenti aerospaziali. Queste ci aiutano a trovare il giusto equilibrio tra peso, dimensioni, durata e prestazioni in termini di temperatura del prodotto. 

Produzione automatizzata dei cablaggi

Guardando al futuro, la buona notizia è che i sistemi di cablaggio HV, e in particolare i conduttori busbar flat, sono soluzioni relativamente semplici con poche alternative. Questo non solo semplifica la loro produzione, ma ci porta a un passo dall'applicazione automatizzata degli elementi di fissaggio.

Esiste già un'ampia gamma di clip che possono essere applicate ai cavi dagli strumenti di fascettatura HellermannTyton. Inutile dire che per gli OEM che utilizzano questi "Autotool" stiamo già testando l'applicazione automatica delle clip ai busbar.

Ponendo l'attenzione ai sistemi di controllo elettronico nascosti dietro la carrozzeria di un veicolo, come radar, LiDAR, telecamere e sensori, la fascettatura automatizzata diventerà una necessità per assicurare e documentare tutte le componenti del cablaggio coinvolte nel collegamento di decine di elementi elettrici a bassa tensione, in particolare quelli impiegati in "impianti ridondanti".
Questi collegamenti non sono più semplici fili a bassa tensione. Si tratta sempre più spesso di cavi coassiali o di cavi dati ad alta velocità, che richiedono un fascio con forze di tensione ripetutamente precise e tracciabili.

Conclusione

Le componenti per i veicoli elettrici di oggi devono porre le basi per facilitare la versatilità nella produzione di massa. Gli OEM non realizzeranno veicoli più grandi per ospitare ulteriore tecnologia, ma dovranno continuare a cercare alternative per ridurre il peso, aumentare l'autonomia e massimizzare il volume di carico. La ricetta migliore per ottenere il risultato ideale non è sempre davanti a noi, ma insieme stiamo scoprendo quali ingredienti e quali nuovi metodi sono più performanti per posizionare, proteggere e assemblare tutti quei collegamenti e ridurre ulteriormente il peso.