Maßgefertigte Gehäuse für Bordladegeräte: Fertigung von OBC-Gehäusen aus Aluminium

Kurze Antwort: Maßgefertigte Gehäuse aus Aluminium für Bordladegeräte

BAOSONG entwickelt und fertigt maßgeschneiderte Gehäuse aus Aluminium für Bordladegeräte, die die Montage der Elektronik, die Wärmeableitung und den Einbau in das Fahrzeug vereinen. Bei einem flüssigkeitsgekühlten OBC empfehlen wir eine separate Kühlplatte, wenn der Kühler unabhängig gewartet oder konstruktiv verändert werden muss. Eine integrierte Kühlmittelbasis eignet sich für kompakte Bauformen, bei denen der Verzicht auf eine zusätzliche Verbindung zwischen Basis und Kühler den höheren Aufwand für Verschluss- und Inspektionsarbeiten rechtfertigt. Das Gehäuse kann je nach Geometrie und Auftragsvolumen gefräst oder gegossen und anschließend nachbearbeitet werden.

Wir legen die Halterungen für die Leiterplatte und die Kontaktflächen der Bauteile gemeinsam fest und positionieren anschließend die Steckverbinder, die Abdichtung sowie die Kühlmittelanschlüsse. Der Elektronikraum und der Kühlmittelkreislauf unterliegen unterschiedlichen Dichtungs- und Prüfanforderungen. Indem wir diese Details klar festlegen, vermeiden wir, dass ein Gehäuse zwar äußerlich passt, aber die Leiterplatte verbiegt, keinen thermischen Kontakt herstellt oder keinen Platz für den Anschluss eines Schlauchs lässt.

Senden Sie BAOSONG einen Leiterplattenentwurf, eine Gehäusezeichnung oder ein Musterfoto. Wir unterbreiten Ihnen einen Vorschlag für die Karosserie- und Kühlkonstruktion, ermitteln eventuelle Passungsprobleme und erstellen ein Angebot für die von Ihnen benötigten Teile oder die mechanische Baugruppe. Freigegebene Zeichnungen können direkt in die Fertigungsprüfung und Angebotserstellung übergehen.

Gehäuse für Bordladegeräte im Überblick

Was ist im Lieferumfang eines Gehäuses für ein Bordladegerät enthalten?

Ein Bordladegerät-Gehäuse beherbergt die im Fahrzeug eingebaute Ladeelektronik. Das Bordladegerät wandelt Wechselstrom aus dem Netz in Gleichstrom um, der zum Laden der Antriebsbatterie verwendet wird, wie in Valeos Beschreibung eines Bordladegeräts. BAOSONG liefert das Gehäuse, die Abdeckung, den Thermosockel und die spezifizierten mechanischen Komponenten, entweder einzeln oder als vereinbarte Baugruppe.

Der Begriff „Gehäuse für die Elektronik einer EV-Ladestation“ kann sich auf verschiedene Produkte beziehen. In diesem Zusammenhang ist damit das Gehäuse des OBC-Moduls des Fahrzeugs gemeint, nicht eine komplette Ladestation, ein Antriebswechselrichter oder ein Straßenrandschrank. Informationen zu Gehäusen für externe EV-Ladestationen finden Sie in unserem Leitfaden für Ladestationsgehäuse aus Aluminium. Durch die klare Festlegung dieser Grenzen lassen sich die Zeichnungen, der Fertigungsvorschlag und die Abnahmeanforderungen miteinander vergleichen.

Ein OBC-Gehäuse für Elektrofahrzeuganwendungen kann auch gemeinsam mit einem DC/DC-Wandler oder anderen Leistungsfunktionen in einem Gehäuse untergebracht sein. Bei einem gemeinsamen mechanischen Gehäuse koordinieren wir die einzelnen Elektronikbereiche und deren Schnittstellen, ohne das gesamte elektrische System im Rahmen eines Angebots für ein leeres Gehäuse zu berücksichtigen.

Warum sollte man für ein maßgefertigtes Ladegerätgehäuse Aluminium verwenden?

Ein Ladegerätgehäuse aus Aluminium kann ein geringes Gewicht, einen effektiven Wärmeleitweg und integrierte Befestigungsmöglichkeiten vereinen. Durch lokale Bearbeitung werden die Oberflächen geschaffen, die Bauteile aufnehmen, die Leiterplatte fixieren, den Deckel verschließen oder Steckverbinder aufnehmen. Ziel ist es, das Gehäuse und die thermische Struktur aufeinander abzustimmen und dabei unnötige Halterungen oder Schnittstellenteile zu reduzieren, sofern das genehmigte Design dies zulässt.

Wir wählen die Legierung und die Produktform entsprechend der gewählten Konstruktion aus. Ein Gusskörper kann Versteifungsrippen und Vorsprünge aufweisen; eine bearbeitete Grundplatte bietet flexible lokale Geometrien; ein geeignetes Strangpressprofil kann einen konstanten Querschnitt wiederholen. Bei der Materialauswahl werden auch die Fügeverfahren, die Oberflächenbeschaffenheit und der Kontakt mit dem Kühlsystem berücksichtigt. Eine bloße Legierungsbezeichnung allein sagt nichts über das thermische oder strukturelle Verhalten des fertigen Gehäuses aus.

Wählen Sie eine Konstruktion, die zum OBC-Layout passt

Legen Sie die Kühlungsanordnung fest, bevor Sie sich für einen Fertigungsweg für das Gehäuse entscheiden. Wenn sich das Leiterplattenlayout ändert, ermöglicht eine gefräste Basis die Verschiebung lokaler Stützen und Kontaktflächen, ohne dass eine neue Form erforderlich ist. Bei einem stabilen Gehäuse mit vielen Rippen und Vorsprüngen können durch Guss in Verbindung mit lokaler CNC-Nachbearbeitung wiederholte Materialabtragungen reduziert werden. Die CNC-Bearbeitung eignet sich auch für wiederkehrende Aufträge, sofern die Geometrie und die Auftragsmenge dies zulassen.

Für CNC-Bearbeitung von Aluminium, wählen wir Halterungsreferenzen aus, die die Stützhöhen, die Auflagestellen der Bauteile und die Steckverbinderöffnungen an den erforderlichen Positionen halten. Tiefe Aussparungen erfordern Zugang für die Fräser; dünne Wände benötigen beim Fräsen eine Abstützung. Diese Details müssen bereits im Fertigungsvorschlag enthalten sein, bevor das erste Gehäuse gefertigt wird.

Die Leiterplattenhalterungen und den Wärmekontakt zusammen montieren

Die Leiterplattenhalterungen legen die Position der Platine fest. Das Bauteilgehäuse bestimmt die Höhe seiner Unterseite über der Aluminiumbasis. Wir berechnen den verbleibenden Abstand anhand dieser Montageabmessungen einschließlich ihrer Toleranzen und passen ihn an das ausgewählte Wärmeleitmaterial an. Die Höhen der Halterungen und die Kontaktflächen werden dann gemeinsam in der Gehäusezeichnung bemaßt.

Ein dickeres Polster ist kein automatisches Mittel, um einen ungewissen Spalt auszugleichen. Es kann die Kompression, die auf die Bauteile wirkende Kraft und den Wärmeübertragungsweg verändern. Wir prüfen zunächst den minimalen und maximalen Spalt im zusammengebauten Zustand, das ausgewählte Material und den Zustand der gestützten Leiterplatte und schlagen dann Gehäusemerkmale vor, die dafür sorgen, dass die Schnittstelle innerhalb ihres zugelassenen Betriebsbereichs bleibt.

Henkel’s BERGQUIST GAP PAD TGP HC5000 – Technisches Datenblatt weist darauf hin, dass die tatsächliche Anwendungsleistung von der Oberflächenrauheit, der Ebenheit und dem Anpressdruck abhängt. BAOSONG legt daher die Kontaktfläche, die Auflageverhältnisse und die gelieferte Oberflächenbeschaffenheit gemeinsam fest.

Separate Kühlplatte oder integrierte Kühlmittelbasis?

Verwenden Sie eine separate Kühlplatte, wenn für das Gehäuse und den Kühler unterschiedliche Austausch- oder Überholungsintervalle gelten. Die Platte kann unter einem geschlossenen Gehäuseboden verschraubt werden, wodurch eine thermische Kontaktfläche entsteht, oder mit einer umlaufenden Dichtung den Boden des Elektronikgehäuses bilden. Wir empfehlen die Bodenanordnung, wenn das Gehäuse weniger thermische Kontaktflächen benötigt und das Gehäuse um die Platte herum abgedichtet werden kann. Die Leiterplattenhalterungen und Steckverbinder bleiben auf diesen Boden ausgerichtet.

Verwenden Sie einen integrierten Kühlmittelbehälter, wenn Höhe und Teileanzahl ausschlaggebend für die Konstruktion sind. Die Kontaktfläche des Geräts und die Wand des Kühlmittelkanals werden Teil derselben Gehäusebasis. Wir verlegen Kanäle unterhalb der jeweiligen Wärmequellenbereiche, positionieren Anschlüsse an den Stellen, an denen die Schläuche angeschlossen werden können, und wählen die Verbindung zwischen Kanalabdeckung und Material sowie den Fertigungsweg aus. Der Vorteil ist ein stärker integriertes Gesamtpaket; Reparaturen am Kühler oder Kanalwechsel können sich dann auf das Gehäuse selbst auswirken.

Boyds Anleitung zum Bau einer Kühlplatte zeigt verschiedene Kanal- und Verbindungsansätze, darunter vakuumgelötete Aluminiumkonstruktionen. Hierbei handelt es sich um mögliche Varianten, nicht um austauschbare Spezifikationen. Unser Vorschlag legt die ausgewählte Verbindung, die Kühlmittelverträglichkeit sowie die thermischen und hydraulischen Bedingungen für die OBC-Konstruktion fest.

Behandeln Sie die beiden Dichtungsaufgaben getrennt voneinander. Die Deckeldichtung schützt den Trockenelektronikraum. Die Kanalabdeckung, die Anschlüsse und deren Verbindungsstellen enthalten unter Druck stehendes Kühlmittel. Eine erfolgreiche Prüfung der Deckeldichtung ist kein Nachweis für die Dichtheit des Kühlmittelkreislaufs. Wir legen separate Prüfobjekte und Abnahmebedingungen für das Gehäuse und den Kühlmittelkreislauf fest.

Planen Sie alle Verbindungen, die die Grundkonstruktion verziehen könnten, vor der Endbearbeitung der kritischen Kontaktflächen ein und sorgen Sie dabei für ausreichendes Material und ausreichenden Werkzeugzugang, um diese fertigzustellen. Entgraten und reinigen Sie die Kanäle vor dem Verschließen; prüfen Sie den geschlossenen Kreislauf nach der vereinbarten Methode. Sehen Sie für Schlauchanschlüsse einen abgestützten Montagebereich und Platz für das Montagewerkzeug vor, damit die Einbaukräfte nicht von einer dünnen Wand aufgenommen werden. Funktionsflächen erhalten die vorgeschriebene Oberflächenbeschaffenheit oder Abdeckung.

Bei einem luftgekühlten OBC empfehlen wir einen Lamellenkörper nur dann, wenn der Einbauort einen ausreichenden Luftstrom ermöglicht. Die Verlustkarte, die lokale Lufttemperatur und die Fahrzeugkonfiguration entscheiden darüber, ob diese Lösung realisierbar ist. Ein geschützter Raum mit unzureichender Luftzirkulation erfordert eine andere Lösung zur Wärmeabfuhr, selbst wenn externe Lamellen auf das Gehäuse passen.

Die Montage der Steckverbinder, den Zugang zur Platine und das Schließen der Abdeckung koordinieren

Wir richten die Steckverbinderöffnungen an der Leiterplatte und der installierten Kabelbaumanordnung aus, nicht nur an der Außenwand. Bei der Überprüfung werden die Einsteckrichtung, der Zugang zu den Befestigungselementen, der Sitz der Dichtung und die Tragfähigkeit für die angegebene Belastung des Kabelbaums kontrolliert. Der mechanische Freiraum muss zudem den im Elektronikdesign vorgesehenen elektrischen Freiraum gewährleisten.

Zwischen Abdeckung und Dichtung muss ein kontrolliertes Zusammenspiel bestehen. Wir prüfen den Dichtungsweg, die Sitzmerkmale und die Anordnung der Befestigungselemente im Hinblick auf den Bauteilbereich der Leiterplatte. Der Verschluss der Abdeckung sollte dem vorgesehenen Kraftfluss folgen, anstatt auf ein Bauteil zu drücken oder die Leiterplatte zu verbiegen, um Kontakt herzustellen. Verguss, Verklebung oder Verkapselung werden, sofern vorgeschrieben, ebenfalls bei der Prüfung der Montage und des Wartungszugangs berücksichtigt.

Wie BAOSONG die OBC-Probleme löst, die bei der Montage auftreten

Überprüfen Sie das OBC-Gehäuse in dem Zustand, in dem es ausgeliefert wird.

Geben Sie die funktionalen Referenzen, den Materialzustand und den Fertigungsstand der geprüften Merkmale an. Ein Maßergebnis vor der Beschichtung begründet keine festgelegte Passform nach der Nachbehandlung. Ist ein Kühlmittelkreislauf oder ein vollständiges mechanisches Gehäuse enthalten, werden dessen Prüfobjekt, Verschlüsse und Abnahmebedingungen getrennt vom Maßbericht zur Leiterplattenhalterung vereinbart.

BAOSONG verknüpft diese Anforderungen mit der Projektqualitäts- und Prüfplan. Für die elektrische Isolierung, die EMV, das thermische Verhalten und die Zulassung auf Fahrzeugebene sind die vorgesehenen Bewertungen des zusammengebauten Systems erforderlich. Wir legen gemeinsam fest, welche Nachweise für die Komponenten erforderlich sind und wer für die Validierung im weiteren Sinne verantwortlich ist, sodass ein mechanischer Bericht genau für die Frage herangezogen wird, auf die er tatsächlich eine Antwort liefert.

Die Überarbeitungen der Leiterplatten während der Serienfertigung unter Kontrolle halten

Für die Serienfertigung sind die äußeren Abmessungen der Leiterplatte bzw. der Bauteile, die Gehäusekonstruktion, die Annahmen zur thermischen Schnittstelle, die Anordnung der Steckverbinder, die Oberflächenbehandlung und die Prüfvorgaben gemeinsam freizugeben. Eine Leiterplattenrevision, bei der die äußeren Abmessungen unverändert bleiben, kann dennoch die Höhe eines Bauteils oder die Position einer Wärmequelle verändern. Wir prüfen diese Auswirkungen, bevor wir die bisherige Gehäusezulassung auf den überarbeiteten Auftrag übertragen.

Bei freigegebenen Zeichnungen kann direkt mit der Angebotserstellung begonnen werden. Bei einer Lieferantenumstellung vergleichen wir die Zeichnung mit dem freigegebenen Muster und den Prüfprotokollen und ermitteln anschließend etwaige Abweichungen im vorgeschlagenen Verfahren. Bei einer Neukonstruktion werden die noch offenen Fragen, wie beispielsweise die Geräteanschlüsse, der Zugang zu den Steckverbindern oder der Verschluss für das Kühlmittel, im Musterplan geklärt.

Ändert sich der Fertigungsweg von einem bearbeiteten Werkstück zu einem Gussteil, ermittelt BAOSONG die betroffenen Material-, Wand-, Stütz-, Fugen- und Oberflächenbedingungen. Im Änderungsprotokoll wird festgehalten, welche früheren Nachweise weiterhin relevant sind und welche Merkmale oder Funktionen einer erneuten Überprüfung bedürfen. Dadurch wird die kontinuierliche Lieferung an die tatsächliche Produktionskonstruktion gekoppelt.

Warum sollten Sie sich bei der Wahl des Gehäuses für Ihr Bordladegerät für BAOSONG entscheiden?

Bitte legen Sie uns den Leiterplattenentwurf und die Anforderungen an das Gehäuse vor. Unsere Unterstützung in den Bereichen Technik und Fertigung prüft die Platinenhalterungen, Kontaktflächen, die Kühlkonstruktion und den Zugang zu den Steckverbindern, bevor diese Entscheidungen zu Problemen bei der Werkzeugherstellung oder der Montage führen.

Angebot für ein Gehäuse für ein Bordladegerät anfordern

Senden Sie uns Ihre Zeichnung, Ihr Leiterplattenlayout oder ein Foto des Musters, um ein Angebot für ein Gehäuse für ein Bordladegerät zu erhalten. BAOSONG wird einen Vorschlag für die mechanische Konstruktion unterbreiten und auf der Grundlage der enthaltenen Teile, des Materials, der Menge und der Prüfvorgaben ein verbindliches Angebot unterbreiten.

Fragen zur Herstellung von OBC-Gehäusen

Kann ein vorhandenes Gehäuse für einen OBC umgerüstet werden?

Ja, sofern das Gehäuse, der Kühlsockel, die Anschlüsse und die Befestigungsvorrichtung zum Design passen. Wir prüfen die funktionalen Schnittstellen, bevor wir eine Anpassung empfehlen. Wenn der vorhandene Querschnitt zu großen thermischen Lücken, einer umständlichen Anschlusseinbauweise oder einer ungeeigneten Abdichtung führt, ist ein maßgeschneidertes Gehäuse oder ein maßgeschneiderter Sockel der sinnvollere Ausgangspunkt.

Muss ein CNC-Gehäuse bei Nachbestellungen durch einen Guss ersetzt werden?

Nein. Die CNC-Bearbeitung eignet sich für wiederkehrende Aufträge, sofern die Geometrie, die Materialausnutzung und die Produktionsanforderungen dies zulassen. Das Gießen wird nur dann in Betracht gezogen, wenn eine konstante Komplexität und Nachfrage den Einsatz von Werkzeugen und die Qualitätsprüfung rechtfertigen, und nicht als zwingender letzter Schritt betrachtet.

Was sollten Sie bei der Beschaffung eines OBC-Gehäuses aus China vergleichen?

Vergleichen Sie die gleiche Zeichnungsrevision, die Leiterplatte und die Bauteilabmessungen, das Material, die Kühlkonstruktion, die Oberflächenbeschaffenheit sowie die Prüfanforderungen. Prüfen Sie, ob das Angebot die Kühlplatte, den Kanalverschluss, die Abdeckung, die Dichtungen und die Prüfung des Kühlkreislaufs umfasst. BAOSONG führt diese Posten im Angebot auf, damit nicht ein unbestücktes Gehäuse mit einer fertigen mechanischen Baugruppe verglichen wird.

Beginnen Sie mit den Informationen, die Sie bereits haben

Fordern Sie Ihr individuelles Angebot für ein Gehäuse aus Aluminium für ein Bordladegerät an. Senden Sie uns eine Zeichnung, einen Entwurf, ein Beispielfoto oder eine kurze Beschreibung. BAOSONG setzt die Anforderungen an Leiterplatte, Kühlung und Gehäuse in einen Fertigungsplan für Ihr Produkt um. Projekt zur Elektronik für Elektrofahrzeuge aus Aluminium.