电动垂直起降飞行器，托起城市空中交通的未来

作者：Harwin

电动垂直起降 (eVTOL) 飞行器正在彻底改变航空航天领域，就像电动车颠覆汽车行业一样。在过去的12年间，eVTOL行业吸引了128亿美元1的投资，资助了全球约200家公司的开发项目。eVTOL飞行器用途广泛，尤其适合城市交通，它的出现标志着空中出租车的崛起。这种飞行器能提供更环保、更快捷、更高效的城市机场接送服务，随时准备取代现有的直升机服务。 此外，eVTOL飞行器可最大限度地减少噪音和空气污染，并可全天候运行，其设计同时提供垂直和水平推进力。由于eVTOL飞行器比传统飞行器更小、更轻，因此其设计必须采用坚固的材料，以保障安全和性能。

对于蓬勃发展的eVTOL飞行器来说，每一个设计选择都至关重要。这种全新的城市空中交通给工程师带来了诸多挑战，包括在恶劣的飞行环境中管理电源和数据。这一挑战的核心在于开发一个完善的电池管理系统 (BMS)。这个关键组件可保障飞行器的最高性能、安全性和最长续航时间。在本文中，我们将探讨电源和信号完整性在eVTOL设计的BMS中所发挥的关键作用。

eVTOL中的BMS：为何如此重要？

eVTOL飞行器的主要电源是大型锂离子电池，类似于电动车中使用的电池。不过eVTOL服务的需求将电源管理的难度提升到了一个新的台阶。当飞行器在数千米的高空飞行时，任何电池或电源系统故障都会造成严重影响。

BMS可持续监控电流、电压和温度等参数，对保持电池健康至关重要。这有助于确保最佳性能和效率，以及乘客安全。BMS中的错误或故障可能导致危险情况的发生，例如由于掉电导致飞行器高度骤降。因此，必须谨慎选择BMS的每个组件，包括互连器件，并小心设计。

选择理想的连接器

为eVTOL电池管理系统选择正确的连接器是一项复杂的任务，需要考虑各种重要因素。主要依靠电力驱动的eVTOL具有空间受限的特点，因此需要占板空间小且外形低矮的紧凑型组件。由于eVTOL电池组通常由多个锂离子电池组成，因此连接器同样需要紧凑尺寸。触点排列密集的紧凑型连接器可简化数据采集，有助于高效管理电池。

由于eVTOL设计有严格的重量限制，因此对重量的考量同样重要。机身和机载组件都必须轻巧，以尽量提高乘客或货物载重量，从而提高飞行器的运行效率。除了尺寸和重量，可靠性和坚固性也至关重要。为了保证乘客安全，连接器必须确保无故障长时间运行，并能承受冲击、振动和极端温度等恶劣条件。

另一个重要考虑因素是电磁干扰 (EMI) 敏感性。考虑到这些组件与各个电源的距离都很近，必须进行EMI屏蔽，以防止数据质量下降对电池管理系统的决策产生不利影响。

在对成本敏感的eVTOL行业，有效管理物料清单非常重要。公司应优先选择商用现货 (COTS) 产品，而不是定制组件，以便在保持质量标准的同时控制成本。

而说到质量，与遵守全球公认质量标准的连接器供应商合作非常重要。在航空航天业，很小的生产误差都可能导致严重后果，因此确保彻底的输出可重复性不可或缺。谨慎考虑以上所有因素才能确保向市场提供安全、可靠、高效的eVTOL解决方案。

Datamate连接器：确保eVTOL BMS的连接完整性

Harwin作为连接器供应商中的佼佼者，推出了完全符合上述标准的Datamate连接器。Datamate高可靠性连接器专为恶劣条件而设计，可承受eVTOL环境中常见的振动、冲击和极端温度。Harwin Datamate连接器可耐受100G的冲击、40G的碰撞和10G的振动，单个触点可承载3A电流 (3.3A)，并能在-55°C至+125°C的极端温度下工作。它们采用Harwin的四指铍铜触点专利技术，具有很强的机械和电气弹性。这样可以确保连接的完整性且不会丢失数据，对于保持准确可靠的BMS功能至关重要。

Datamate连接器小巧轻便的设计使其成为了eVTOL的绝佳选择，因为空间和重量是eVTOL设计的重要限制因素（图1）。不过身材虽小，它们的坚固性和可靠性可一点也不含糊。这些连接器可以承受高强度的冲击和振动，同时保持出色的性能。

图1：结构紧凑的轻巧型Harwin Datamate 2mm间距Hi-Rel连接器能为eVTOL设计提供显著优势，包括获得专利的四指设计，即使在最剧烈的冲击、振动和极端温度下，也能保持互连不受影响。（图源：贸泽电子）

Datamate连接器还具有出色的抗电磁干扰度，这对于确保BMS监测和控制的数据质量至关重要。凭借各种实用的闩锁机制，这些连接器提供的灵活性让工程师能够根据可用空间和操作条件找到最佳匹配元器件。

结语

eVTOL时代已经到来，它正在重新定义我们熟知的城市交通。当全球各地的公司争相将他们的飞行器送上天空时，他们必须应对诸多复杂的设计挑战，包括实现可靠有效的BMS。Harwin的Datamate连接器具有结构紧凑、设计轻巧、坚固耐用、可靠性高等特点，可为BMS互连提供出色的解决方案，确保eVTOL飞行器安全高效地运行。在我们推动技术和运输行业向前发展的过程中，每一个组件、每一个细节和每一个设计选择都至关重要。Harwin将为您的旅程提供强力支持。