Kaip pasirinkti tarp standžių varinių šynų ir lanksčių vario folijos jungčių? Naujų energijos sistemų laidumo ir šilumos išsklaidymo projektavimo analizė.

Sparčiai tobulėjant naujoms energiją naudojančioms transporto priemonėms, energijos kaupimo sistemoms ir didelės{0}}galios elektros įrangai, šynų sistemos atlieka ne tik energijos perdavimo užduotį, bet ir tampa svarbia šilumos valdymo sistemų sudedamąja dalimi. Esant didelei -srovei, jei laidininko generuojama šiluma negali būti laiku išsklaidyta, tai turės tiesioginės įtakos sistemos efektyvumui, ryšio patikimumui ir svarbiausių komponentų eksploatavimo trukmei.

 

Naujose energijos elektros jungčių sistemose standžios varinės šynos ir lanksčios varinės folijos jungtys yra du dažniausiai pasitaikantys laidininkų sprendimai. Nors abu turi puikų laidumą, jie labai skiriasi šilumos išsklaidymo mechanizmais, struktūrinėmis charakteristikomis ir taikymo scenarijais. Norint optimizuoti sistemos dizainą, labai svarbu suprasti šiuos skirtumus.

 

 

 

Džaulio šildymas susidaro, kai srovė teka per laidininką; todėl šilumos reguliavimas yra esminė šynų konstrukcijos problema. Skirtingų konstrukcijų šynų gaminiai turi visiškai skirtingus šilumos išsklaidymo kelius.

 

Standžios varinės šynos paprastai gaminamos naudojant didelio{0}}grynumo varį ir turi ištisinę, tankią metalinę struktūrą. Šiluma gali būti greitai nuvedama palei laidininką į nurodytas vietas, tokias kaip šaltos plokštės, korpusai ar šilumos kriauklės, todėl jie yra tinkamesni valdomiems šilumos perdavimo takams tiesti. Kaip tipiškas varinių šynų sprendimas, naudojamas aukštos srovės įtampai, jis plačiai naudojamas didelės-galios įrenginiuose.

 

Priešingai, lanksčios vario folijos jungtys susidaro laminuojant ir suvirinant kelis itin{0}}plonos varinės folijos sluoksnius. Jų šilumos laidumas labiau priklauso nuo didelio paviršiaus ploto, išskiriant šilumą per oro konvekciją ir šiluminę spinduliuotę. Dėl vario folijos-laminuotos šynos minkštos jungties struktūros ji gali subalansuoti laidumo ir lankstumo reikalavimus, o tai suteikia didelių pranašumų dinamiškomis darbo sąlygomis.

 

 

Kietosios varinės šynos pasižymi maža varža, maža induktyvumu ir puikiu mechaniniu stiprumu, todėl užtikrina stabilų ir patikimą didelės{0}}srovės perdavimą. Tuo pačiu metu jų įprasta geometrija palengvina integraciją su aušinimo sistemomis, todėl jos plačiai naudojamos naujose energijos transporto priemonėse ir energijos kaupimo įrenginiuose.

 

Įprastos programos apima:

Akumuliatoriaus pagrindinės grandinės teigiami ir neigiami išvesties gnybtai;
Aukštos{0}}įtampos energijos paskirstymo blokai (PDU);
Kontaktorių ir saugiklių prijungimo sistemos;
Inverterių ir variklio valdiklių nuolatinės srovės magistralės;
Pramoninės energijos paskirstymo ir energijos kaupimo keitiklių sistemos.

 

Automobilių elektrinės pavaros sistemose kai kuriuose modeliuose lanksčios varinės šynos, skirtos automobilių energijos paskirstymui, derinamos su standžiomis varinėmis šynomis, taip pasiekiama pusiausvyra tarp laidumo ir prisitaikymo prie vibracijos taikant standų{0}}lankstumą.

 

Scenarijais, kuriems reikalingas sudėtingas struktūrinis išdėstymas, lanksčios formos varinė šyna, naudojama linijinei šynai, taip pat naudojama efektyviam srovės perdavimui ribotoje įrengimo erdvėje.

 

 

Didžiausias vario folijos lanksčių jungčių privalumas yra poslinkio kompensavimo galimybė, kurią suteikia lanksti konstrukcija. Įrenginiams eksploatuojant temperatūros pokyčiai sukelia metalo šiluminį plėtimąsi ir susitraukimą, o transporto priemonės vibracija ir mechaninis poveikis taip pat sukuria įtempį jungčių vietose.

 

Naudojant kelių sluoksnių varinės šynos folijos lanksčios jungties konstrukciją, laidininkas gali sugerti dalį mechaninio įtempimo, todėl sujungimo vietose sumažėja nuovargio pažeidimo rizika.

Įprastos programos apima:

 

Serijinės ir lygiagrečios jungtys tarp akumuliatoriaus elementų; Vidinės jungčių sistemos baterijų moduliuose; Baterijų blokų ir aukštos{0}}įtampos dėžių jungtys; BMS sistemos jungtys; Lanksčios laidų jungtys transformatoriams ir galios įrangai.

 

Maitinimo baterijų srityje lanksčios variu{0}}dengtos šynos, skirtos elektromobilių akumuliatorių paketams, tapo pagrindiniu sprendimu, atitinkančiu dvigubus didelės srovės perdavimo ir prisitaikymo prie vibracijos reikalavimus.

 

Tais atvejais, kai reikia prijungti prie transformatorių arba galios elektroninių prietaisų, taip pat plačiai naudojamos varinės -lanksčios jungtys / transformatorių dalys, siekiant sumažinti mechaninio įtempio poveikį jungčių gnybtams.

 

 

 

Naujoji energetikos pramonė iškėlė aukštesnius reikalavimus šynų gaminiams, įskaitant:

 

Didesnė srovės talpa; Žemesnės temperatūros kilimas; Mažesnė montavimo erdvė; Didesnis vibracijos patikimumas; Ilgesnis tarnavimo laikas.

Todėl vis daugiau sistemų priima sudėtines šynų konstrukcijas.

 

Pavyzdžiui, maitinimo baterijos viduje elementų prijungimo zonoje dažnai naudojamos variu -dengtos lanksčios šynos, kad būtų galima prisitaikyti prie akumuliatoriaus išsiplėtimo ir vibracijos sąlygų, o pagrindinės grandinės išvesties srityje didelės srovės perdavimui naudojamos standžios varinės šynos.

 

Kai kuriose didelio našumo{0}}platformose taip pat naudojama Laminated Flexible Busbar for New Energy Vehicles technologija, kuri sumažina induktyvumą ir pagerina sistemos elektromagnetinį suderinamumą dėl kelių-sluoksnių laidininkų krūvos dizaino.

 

Energijos kaupimo sistemose laidininko struktūra taip pat turi atitikti terminio valdymo iššūkius, susijusius su ilgalaikiu -cikliniu veikimu. Todėl laminuotos vario folijos magistralės sprendimai palaipsniui tampa svarbiu didelės-galios energijos kaupimo įrenginių komponentu.

 

 

 

Šynų našumas priklauso ne tik nuo pačios medžiagos, bet ir nuo gamybos proceso.

 

Standžiųjų varinių šynų galutiniam laidumui ir atsparumui korozijai turi įtakos medžiagos grynumas, štampavimo tikslumas, lenkimo procesai ir paviršiaus padengimas.

 

Lanksčioms vario folijos jungtims tarpsluoksnių sujungimo kokybė yra pagrindinis rodiklis. Aukštos-kokybės gaminiuose paprastai naudojamas difuzinis sujungimas, molekulinis sujungimas arba suvirinimas aukštu-slėgiu, kad būtų pasiektas metalurginis sujungimas tarp varinių folijų, taip sumažinant kontaktinę varžą ir kontaktinę šiluminę varžą.

 

Plačiai naudojama laminuotos vario folijos jungtims technologija efektyviai pagerina laidumo stabilumą ir ilgalaikį{0}}jungimo srities patikimumą.

 

Specialiems projekto reikalavimams pritaikytos lanksčios vario folijos laminuotos šynos gali būti sukurtos atsižvelgiant į įrengimo erdvę, srovės keliamąją galią ir konstrukcinius reikalavimus, kad būtų pasiekta optimali elektros charakteristikų ir konstrukcijos projektavimo pusiausvyra.

 

 

Aukštos{0}}įtampos platformoms, skirtoms naujų energiją naudojančių transporto priemonių plėtrai link 800 V ir dar aukštesnės įtampos lygių, o energijos kaupimo sistemų galios tankis ir toliau didėja, šynų sistemos tobulėja link lengvesnės, aukštos integracijos ir mažų nuostolių.

 

Ateities elektros jungčių projektuose didesnis dėmesys bus skiriamas sinergetiniam šilumos valdymo optimizavimui, elektromagnetiniam suderinamumui ir struktūriniam patikimumui. Standžios varinės šynos, pasižyminčios puikiu šilumos laidumu, ir toliau atliks pagrindinę grandinės perdavimo užduotįlanksčios varinės folijos jungtysvaidins svarbesnį vaidmenį atliekant vibracijos izoliaciją, šiluminę kompensaciją ir sudėtingus erdvinius išdėstymus.

 

Todėl šiuolaikinėse naujose energetikos sistemose standžios varinės šynos ir lanksčios varinės folijos jungtys yra ne viena kitą paneigiančios, o racionaliai sukonfigūruotos pagal skirtingas eksploatavimo sąlygas, kad kartu būtų sukurta efektyvi, saugi ir patikima elektros jungčių sistema.