PACK gamybos procesų serija: elektros našumas, prijungimo metodai ir išdėstymo aspektai, susiję su aukštos{0}}įtampos varinėmis / aliuminio šynomis baterijų paketuose

Naujose energetinių transporto priemonių akumuliatorių sistemose aukštos{0}}įtampos šynos, kaip pagrindinis laidus komponentas, atlieka lemiamą vaidmenį efektyviai perduodant energiją tarp akumuliatoriaus elementų. Palaipsniui populiarėjant 800 V aukštos-įtampos platformoms, šynų dizainas ne tik veikia transporto priemonės atstumą ir greito-įkrovimo našumą, bet ir tiesiogiai veikia sistemos saugą ir ilgalaikį{5}}patikimumą. Praktinėje inžinerijoje EV šynų ir šynų elektrinių transporto priemonių našumas tapo vienu iš svarbių rodiklių vertinant akumuliatorių sistemų projektavimo lygį.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Žvelgiant iš elektros charakteristikų perspektyvos, aukštos{0}}įtampos šynos iš esmės yra labai efektyvus laidus nešiklis, o jos medžiagos pasirinkimas tiesiogiai lemia sistemos laidumą ir šilumos valdymo efektyvumą. Varis (pvz., T2 varis) pasižymi puikiu laidumu, jo laidumas yra apytiksliai 58,5 × 10⁶ S/m, žymiai didesnis nei aliuminio, todėl jis suteikia pranašumų esant didelės -srovės-srovei.

 

Tuo tarpu aliuminis dėl mažesnio tankio turi nepakeičiamą vertę lengvo dizaino. Automobilių akumuliatorių šynose varinės šynos paprastai naudojamos didelės-srovės pagrindinėse grandinėse, o aliuminio šynos dažniau naudojamos svoriui- ir kainai -jautriose pagalbinėse grandinėse.

 

Aukštos{0}}įtampos aplinkoje elektros atstumas ir valkšnumo atstumai yra pagrindiniai projektavimo parametrai, užtikrinantys sistemos saugą. Tarpas reiškia trumpiausią oro atstumą tarp dviejų laidininkų, o valkšnumo atstumas yra trumpiausias kelias palei izoliacinį paviršių. Šie du rodikliai yra tiesiogiai susiję su izoliacijos gedimu ir lanko susidarymo rizika. Projektuojant automobilių šynas šie parametrai turi būti griežtai nustatyti atsižvelgiant į įtampos lygius ir aplinkos sąlygas. Tuo pačiu metu aukštos įtampos šynoms reikia veiksmingo izoliacijos apdorojimo, pvz., naudojant karščiui-susitraukiančius vamzdžius arba aukštos -našumo PI plėvelę, kad jos atitiktų griežtus izoliacijos atsparumo įtampos reikalavimus. Įprasti bandymų standartai apima AC 3000 V atsparumo įtampai ir DC 1000 V izoliacijos varžos bandymus, kad būtų užtikrintas stabilus veikimas sudėtingomis sąlygomis.

 

Srovės keliamoji galia ir temperatūros kilimo kontrolė yra pagrindiniai rodikliai, skirti įvertinti automobilių šynų veikimą. Dabartinė šynos keliamoji galia teigiamai koreliuoja su jos skerspjūvio plotu; tačiau praktikoje taip pat reikia atsižvelgti į tokius veiksnius kaip aplinkos temperatūra, šilumos išsklaidymo sąlygos ir išdėstymas. Verta paminėti, kad uždaroje baterijų bloko aplinkoje pagrindinis šilumos išsklaidymo būdas tampa natūralus šilumos išsklaidymas; todėl pagrįstas skerspjūvio ploto-projektavimas ir šilumos paskirstymo optimizavimas yra ypač svarbūs. Naudojant elektromobilių akumuliatorių šynas, per didelis vietinės temperatūros kilimas ne tik veikia laidumą, bet ir gali pagreitinti izoliacinės medžiagos senėjimą ir sumažinti sistemos eksploatavimo laiką.

 

Kontaktinė varža yra pagrindinis veiksnys, turintis įtakos šynų sistemų stabilumui, visų pirma priklausomas nuo kontaktinio slėgio jungties sąsajoje, paviršiaus apdorojimo ir medžiagos savybių. Autobusų juostos jungties konstrukcijoje dažnai naudojamas alavo arba nikelio padengimas, siekiant sumažinti sąsajos atsparumą ir pagerinti atsparumą oksidacijai. Ypač alavo -vario šynose, skirtose elektromobiliams, alavo sluoksnis ne tik pagerina laidumo stabilumą, bet ir žymiai pagerina suvirinimo ir sujungimo našumą. Tinkamai valdant varžto išankstinę apkrovą (paprastai 50–70 % medžiagos takumo ribos), galima veiksmingai sumažinti atsparumą sąlyčiui ir užkirsti kelią veikimo pablogėjimui dėl vietinio šildymo.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Kalbant apie prijungimo būdus, aukštos įtampos šynose daugiausia naudojamas lazerinis suvirinimas ir varžtų jungtys. Lazerinis suvirinimas dėl itin mažo atsparumo sąlyčiui, didelio jungties stiprumo ir puikių sandarinimo savybių yra plačiai naudojamas serijinėse-lygiagrečiose konstrukcijose tarp akumuliatoriaus elementų ir yra pagrindinis procesas siekiant didelio patikimumo. Esant didelio-tikslumo prijungimo scenarijams, pvz., naujos energijos transporto priemonės plėvelės kondensatorių šynoms, suvirinimas lazeriu veiksmingai užtikrina laidų tęstinumą ir konstrukcijos stabilumą. Tačiau šis procesas reikalauja didelių investicijų į įrangą ir proceso kontrolės, ypač suvirinant aliuminį, kur būtina apsauga nuo inertinių dujų, kad būtų išvengta oksidacijos.

 

Priešingai, varžtinės jungtys suteikia didesnį montavimo lankstumą ir dažniausiai naudojamos jungti tarp modulių arba su aukštos{0}}įtampos sąsajos komponentais. Automotive Power Connectors sistemose varžtinėms jungtims reikalinga griežta laipsniško priveržimo strategija, kad būtų užtikrintas stabilus kontaktas jungties sąsajoje. Nors šis metodas palaiko kelis išardymus ir surinkimus, netinkamas išankstinės apkrovos valdymas esant ilgalaikei vibracijai- gali padidinti atsparumą kontaktams, o tai turėti įtakos sistemos patikimumui. Todėl, naudojant „Tin{5}}plate Busbar Automotive“, siekiant pagerinti ryšio stabilumą, dažnai derinamos anti-konstrukcijos arba dengimo technologijos.

 

Išdėstymo projektavimo lygmeniu aukštos{0}}tampos šynos turi suderinti elektrinį našumą ir mechaninę saugą. Pirma, šynų reikia vengti galimo susidūrimo vietose, laikyti atokiai nuo aštrių metalinių kraštų ir tvirtinimo detalių, o saugos atstumai turi atitikti projektavimo specifikacijas. Antra, norint sumažinti atsparumo praradimą ir optimizuoti sistemos efektyvumą, srovės keliai turi būti sumažinti iki minimumo. „BusBar Car“ sistemose aukštos{4}}tampos linijos turi būti tiesiamos atskirai nuo žemos{5} įtampos signalų laidų, kad būtų sumažintas elektromagnetinių trukdžių poveikis valdymo sistemai.

 

Kai lygiagrečiai išdėstytos kelios šynos, reikia išlaikyti pakankamą atstumą, kad būtų išvengta šilumos kaupimosi ir vietinio perkaitimo. Be to, projektuojant automobilių įžeminimo šynas, ypatingas dėmesys turi būti skiriamas įžeminimo kelio tęstinumui ir patikimumui, kad būtų užtikrintas saugus transporto priemonės elektros sistemos veikimas. Lanksčioms šynoms paprastai reikalingos atramos arba fiksuotos konstrukcijos, kad būtų sumažintas nuovargio pavojus dėl vibracijos, o amortizacinės medžiagos gali padidinti atsparumą smūgiams.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Kalbant apie konstrukcines detales, šynų kraštai turi būti nusklembti, kad būtų sumažinta elektrinio lauko koncentracija ir išvengta antgalio iškrovimo pavojaus. Tuo pačiu metu naudojamos didelio našumo{1}}izoliacinės medžiagos, pvzAutomotive BusBar PET izoliacijagali dar labiau pagerinti sistemos izoliacijos patikimumą ir prisitaikymą prie aplinkos. Apskritai aukštos įtampos šynų projektavimas yra daugiamatis, bendras sistemos inžinerijos projektas, apimantis medžiagas, elektros sistemas, konstrukcijas ir procesus. jo veikimo optimizavimas yra labai svarbus saugiam ir efektyviam naujų energetinių transporto priemonių akumuliatorių sistemų veikimui.