自動車の燃費改善や環境規制への対応を背景に、ガソリン車からハイブリッド車やEV車への移行が加速する中、ガソリンエンジンにモータでのアシストを併用した駆動化 ( 48Vシステム[1]等 ) や、メカ駆動をモーター駆動に変更し電子制御した機電一体化[2]が進んでいます。その変化から電子制御ユニット(ECU)の小型軽量化や、電流値の上昇に伴う電源回路の安定化対策のニーズが高まっています。このような中、電源回路に搭載されるコンデンサには大電流、大容量対応が要求されています。パナソニックでは、これらのご要望にお応えする面実装タイプ 導電性高分子ハイブリッドアルミ電解コンデンサZSシリーズを製品化しました。
- [1] 48Vシステム
- 車載電源の48V化によって、搭載するリチウムイオン電池も駆動用モーターも小型軽量化でき、航続時の低燃費に大きく貢献するシステム。マイルドハイブリッド車に搭載される。
- [2] 機電一体化
- 機械駆動部分とECU ( 電子制御ユニット ) を一体化すること。従来は機械駆動部分とECUは離れて配線で結ばれていたが、制御の高精度化、設置場所の自由度向上、省線化などの目的で導入が進んでいる。
ZSシリーズの特長
- 大電流化
- 大容量化
- 高振動
ストレス
対応
-
大電流化の実現で、モーター駆動回路やECUの小型化、軽量化に貢献
従来品では製品サイズが最大で直径10mmx高さ10.2mmであり、48Vシステム等のモータ駆動回路やECUの電流値の上昇に沿った大電流化への対応は困難でした。本製品は独自の新規構造とポリマー含浸工法を採用することで、直径10mmx高さ16.5mmの形状でコンデンサの内部抵抗値の低減を図り、従来品比2.5倍の大電流化を実現しました。これにより、モータ駆動回路やECUの小型化、軽量化に貢献します。
リプル電流値
ZC 63V : 1400mA ⇒ ZS 63V：3500mA
[従来品(ZC)比 2.5 倍]
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大容量化により、モーター駆動回路やECUの小型化、軽量化に貢献
独自の電極箔材料技術と新規構造設計により、電極箔の面積を拡大することで、従来品比1.8倍の大容量化を実現しました。これにより、コンデンサの使用員数を削減し、基板の省スペース化を図ることが可能となるため、モータ駆動回路やECUの小型化、軽量化に貢献します。
静電容量
ZC 63V : 82μF ⇒ ZS 63V：150μF
[従来品(ZC)比 1.8 倍]
従来同一の基板占有面積での大電流化・大容量化により
コンデンサの使用員数を削減し、基板の省スペース化/軽量化に貢献 -
耐振動性に優れ、実装工程での耐振動補強が不要で、お客様の工程の合理化に貢献
従来、基板実装工程では振動性能を確保するために、非耐振動部品を使用する場合は、ボンディング ( 接着剤 ) で部品を固定する振動補強が必要でした。本製品は、振動加速度30Gを実現しており振動補強が不要でお客様の工程の合理化に貢献します。
耐振動加速度
従来構造：10G ⇒ 耐振動構造：30G
[従来構造比 約3倍]
従来端子 
補助端子 お客様の実装工程での耐振動対策のレス化に貢献
ZSシリーズの製品仕様
| カテゴリ温度範囲 | -55 °C ～ 125 °C |
|---|---|
| 定格電圧範囲 | 25 V ～ 63 V |
| 静電容量範囲 | 150 μF ～ 560 μF |
| 製品サイズ | ø10×16.5 mm |
| 耐久性 | 125 °C 4000 h |
| 耐湿負荷 | 85 °C 85 % 2000 h |
| 定格電圧 | 25 V | 35 V | 50 V | 63 V | ||||
| シリーズ | ZC | ZS | ZC | ZS | ZC | ZS | ZC | ZS |
| 静電容量 (µF) | 330 | 560 | 270 | 470 | 120 | 220 | 82 | 150 |
| リプル電流 (mA) ＠125 ºC | 2,000 | 4,000 | 2,000 | 4,000 | 1,600 | 3,700 | 1,400 | 3,500 |
ZSシリーズの用途
HEV、PHEV、EV、ガソリン車の車載アプリケーション
- ・ モータ機能付発電機 ( ISG )
- ・ ウォーターポンプECU
- ・ 電動パワーステアリング ( EPS )
- ・ トランスミッションECU
- ・ オイルポンプECU
- ・ ラジエーターファンコントロール ( FRC ) など
ZSシリーズのご使用提案例
● 48Vシステム ( インバーター電源 ) 基板の省スペース化
DC-Link
平滑コンデンサ
| ハイブリッドコンデンサ ZCシリーズ |
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ハイブリッドコンデンサ ZSシリーズ |
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|---|---|---|---|
| アイテム | ø10 x 10.2 mm 63V / 82 μF |
ø10 x 16.5 mm 63V / 150 μF |
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| 員数 | 21 pcs | 9 pcs | |
| リプル電流 | Total 29.4 A (1.4 A x 21 pcs) |
Total 31.5 A (3.5 A x 9 pcs) |
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| 実装面積 | 100 % | 43 % |
