최근 몇 년 동안 자동차 산업은 내연기관 차량에서 신에너지 차량과 같은 전기 자동차로의 대대적인 전환을 경험했습니다.신에너지 자동차 PCB 이러한 전기 자동차를 위해 특별히 설계된 기판(PCB)이 바로 PCB입니다. 기존 자동차에서 전기 자동차로의 전환이 가속화되면서 자동차 산업에서 PCB 수요가 증가했는데, 이는 전기 자동차가 기존 자동차보다 더 많은 PCB를 필요로 하기 때문입니다. 이 글에서는 신에너지 자동차용 PCB에 대해 자세히 알아보고 관련 지식을 넓히는 데 도움을 드리고자 합니다. 그럼 바로 시작하겠습니다. 

그림 1. 신에너지 자동차 PCB

신에너지 자동차의 구성 요소

PCB에 대해 자세히 알아보기 전에 먼저 신에너지 자동차 자체를 살펴보겠습니다. 이 자동차들은 기존 자동차와는 다른 독특한 부품들을 가지고 있습니다. 아래는 그 부품들입니다. 

차량 탑재형 충전기: 신에너지 차량을 충전하므로 차량의 에너지 공급원 역할을 합니다.

보조 배터리: 차량 액세서리에 전력을 공급합니다.

에너지 저장 장치: 차량에 필요한 에너지를 저장합니다.

전력 분배: 보드와 차량의 다양한 구성 요소에 전력을 분배합니다.

구동 모터: 차량을 움직이는 동력원

속도 조절기: 차량의 속도를 조절합니다.

그림 2. 신에너지 자동차 구성 요소

신에너지 자동차의 전력 제어 시스템

 신에너지 자동차에는 PCB에  내장된 3가지 주요 전력 제어 시스템이 있습니다  .

VCU – 차량 제어 장치

신에너지 자동차의 VCU(차량제어장치)는 주로 제어 회로와 알고리즘 소프트웨어로 구성됩니다. 신에너지 자동차의 PCB에 내장되어 차량의 작동을 제어하며, 차량을 모니터링하고 전력 제어 시스템에 대한 결정을 내리는 기능을 합니다. VCU 제어에 사용되는 PCB의 면적은 약 0.03제곱미터입니다.  

MCU(모터 제어 장치) 

VCU와 마찬가지로 MCU도 제어 회로와 알고리즘 소프트웨어로 구성됩니다. MCU는 VCU의 지시에 따라 차량의 전동기를 제어하여 차량에 교류 전류를 공급합니다. MCU용 PCB의 크기는 약 0.15제곱미터입니다. 

BMS - 배터리 관리 시스템

BMS(배터리 관리 시스템)는 신에너지 자동차 배터리 시스템에서 매우 중요한 구성 요소입니다. BMS의 주요 기능은 배터리 장치를 관리하고 보호하는 것입니다. BMS는 여러 가지 작업을 수행하여 이를 실현합니다. 전압, 전류 및 SOC(충전 상태) 데이터를 수집하고 계산하여 배터리의 방전 및 충전을 제어합니다. BMU(배터리 관리 장치)는 배터리 장치의 전압, 전류 및 밸런스 제어 상태를 모니터링합니다. 

배터리 관리 시스템(BMS)은 BCU와 BMU로 구성된 하드웨어를 갖추고 있습니다. BCU는 릴레이를 제어하고, SOC(배터리 충전 상태)를 추정하며, 전기적 보호 기능을 제공합니다. BMU는 전압 데이터와 배터리 전류를 모니터링하고, 차량의 전력 제어 시스템에서 제어 균형을 유지하도록 합니다. BMS의 이러한 모든 기능은 배터리 손상을 방지하는 데 도움이 됩니다. 

BMS의 복잡한 특성으로 인해 다음과 같은 사항이 필요합니다.다층 PCB안정성과 정상적인 작동을 위해서는 여러 개의 PCB가 필요합니다. 마스터 제어 장치에는 약 0.24제곱미터, 개별 관리 시스템에는 2~3제곱미터의 PCB가 필요합니다 . 

자동차 산업에서 신에너지 자동차용 PCB의 응용 분야

신에너지 자동차용 PCB는 자동차 산업에서 다양한 용도로 사용됩니다. 아래는 대표적인 적용 사례입니다.

제동 시스템
엔진 제어 장치
LED 시스템
ECU 모듈
ECL 모듈
GPS 내비게이션
디스플레이
레이더 시스템
변속기 센서
계기판
오디오 및 스테레오 구성 요소
에어백
장애물 감지 
장치, 배전반
인포테인먼트 시스템
비상 보조 시스템
엔진 타이밍 시스템
탑승자 감지 장치
중앙 제어 시스템

그림 3. 신에너지 자동차 PCB의 응용 분야

신에너지 자동차 PCB의 특징 

신에너지 자동차용 PCB는 다른 PCB와 구별되는 몇 가지 고유한 특징을 가지고 있습니다. 다음은 이러한 특징 중 일부입니다.

고온에 적합 

신에너지 자동차용 PCB의 독특한 특징 중 하나는 고온을 견딜 수 있는 능력입니다. 이러한 PCB는 밀도가 낮아 열을 효과적으로 발산합니다. 또한 고온 환경에 적합한 고유한 특성을 가지고 있습니다.

다양한 환경에서 신뢰할 수 있음

신에너지 자동차용 PCB는 고품질의 견고한 소재를 사용하여 제작되기 때문에 신뢰성이 높고 수명이 길습니다. 다양한 환경 조건에서도 손상 없이 자동차의 가혹한 작동 환경에 적합합니다.

먼지 방지

차량은 주행 중에 먼지가 달라붙습니다. 이러한 먼지와 그로 인한 단락 및 오작동과 같은 부정적인 영향으로부터 차량을 보호하기 위해 PCB는 먼지 방지 기능을 갖도록 제작됩니다. 신에너지 자동차 제조업체는 이러한 PCB를 먼지로부터 보호하기 위해 다양한 적층재를 사용합니다.

그림 4. 신에너지 자동차 PCB의 특징 

신에너지 자동차 PCB 설계 및 프로토타입 제작 

다른 모든 PCB 제조 공정과 마찬가지로, 먼저 다음이 필요합니다.PCB 프로토타입 설계를 테스트하고 제대로 작동하는지 확인하기 위해 프로토타입 PCB를 설계합니다. 이 단계에서는 설계 소프트웨어를 사용하여 산업 요구 사항을 충족하는 정밀하고 정확한 PCB 프로토타입을 제작합니다. 다음은 신에너지 자동차 PCB 프로토타입을 제작하는 단계입니다.

PCB의 사양을 결정하십시오.

여기서는 정확한 설계를 하고 차량의 요구 사항을 충족하기 위해 PCB의 모든 사양을 결정해야 합니다. PCB 설계 시 고려해야 할 사양에는 기판 두께, 레이어 수, 재질 종류, 임피던스, 기판 표면 마감, 최소 피치, 홀 크기, 캐슬레이티드 홀, 간격 등이 있습니다. 이러한 정보를 정확하게 파악하면 정밀하게 프로토타입을 설계할 수 있습니다.

디자인을 검토하여 오류를 수정하세요.

설계가 완료되면 다음 단계는 설계가 정확하고 모든 PCB 사양을 충족하는지 확인하는 것입니다. 이를 위해 다음을 활용합니다.디자인 소프트웨어이를 통해 시제품 설계의 모든 오류를 진단하고 수정할 수 있습니다.

거버 파일 생성

다음 단계는 생성된 디자인에 대한 거버 파일을 만드는 것입니다. 거버 파일은 전체 프로세스를 체계적으로 진행하는 데 도움이 됩니다.

서류를 쌓아 올리세요

거버 파일을 생성한 후에는 보드용 스택업을 생성해야 합니다. 

신에너지 자동차용 PCB는 복잡한 구조와 높은 요구 사항으로 인해 다층 구조로 제작되어야 합니다. 이는 기판이 고온 및 고압을 견디고 최적의 성능을 발휘할 수 있도록 하기 위함입니다. 이를 위해 여러 층을 접합하여 하나의 단위로 만드는데, 이 과정을 라미네이션이라고 합니다.

여기서는 모든 층이 질서정연하게 배열되어 있고 정확하게 라벨이 붙어 있습니다. 적층 작업이 완료되면 다음 단계는 프로토타입을 제작하는 것입니다. 프로토타입 제작 후에는 요구 사항대로 작동하는지 확인하기 위해 다양한 테스트를 수행합니다.

마지막으로

자동차 산업은 빠르게 내연기관 차량에서 전기 자동차로 전환되고 있습니다. 이러한 변화가 진행됨에 따라 신에너지 자동차용 PCB(인쇄회로기판)에 대한 수요가 증가할 것으로 예상됩니다. 따라서 PCB를 최적화하기 위해서는 PCB에 대한 이해가 필수적입니다. 이 글에서는 신에너지 자동차 PCB의 구성 요소, 전력 제어 시스템, 응용 분야 및 특징, 그리고 PCB 프로토타이핑에 대한 유용한 정보를 제공합니다. 이 정보가 PCB에 대한 이해도를 높이는 데 도움이 되었기를 바랍니다. 

이러한 PCB에 대한 질문이나 문의 사항이 있으시면 언제든지 PCBgogo에 문의하십시오. 최고의 신에너지 자동차용 PCB가 필요하신 경우에도 마찬가지입니다.PCB GOGO 저희는 최고의 PCB 제조업체이자 공급업체입니다. 중국 최고의 PCB 제조업체로서, 저희는 탁월한 전문성, 경험, 그리고 최첨단 설비를 바탕으로 최고 품질의 신뢰할 수 있는 신에너지 자동차용 PCB를 생산 및 공급합니다.저희에게 연락하세요이제 귀사의 모든 요구 사항을 충족하는 맞춤형 신에너지 자동차용 PCB를 제작해 보세요. 더욱 놀라운 것은, PCB를 정해진 기한 내에 안전하게 받아보실 수 있다는 점입니다.