Négy fő eljárás a CCS integrált gyűjtősínekhez: Kulcsfontosságú csatlakozási technológiák az új energiájú járművekben és energiatároló rendszerekben

Az új energetikai járművek, energiatároló rendszerek és intelligens energiaellátó berendezések gyors fejlődésével a CCS (Cell Contact System) integrált gyűjtősínek az akkumulátorcsomagok nélkülözhetetlen elemévé váltak. A cellákat és az akkumulátorvezérlő rendszert összekötő döntő hídként a CCS nem csak az áramátvitelt vállalja, hanem feszültségmintavételt, hőmérséklet-figyelést és jelátvitelt is végez, létfontosságú alapot képezve a modern akkumulátorrendszerek hatékony és biztonságos működéséhez.

 

A nagyfeszültségű{0}}akkumulátorrendszerekben a CCS jellemzően vezető gyűjtősínekből, jelgyűjtő vezetékekből, szigetelő szerkezeti elemekből és csatlakozó alkatrészekből áll. Ahogy az akkumulátorrendszerek a könnyű súlyú és magasan integrált kialakítás irányába fejlődnek, a CCS gyártási folyamatai folyamatosan korszerűsödnek. Jelenleg az iparág főbb integrációs megoldásai négy műszaki utat foglalnak magukban: fröccsöntéses konzolos eljárás, vákuumformázású leválasztólemez-eljárás, meleg-sajtolású szigetelőfólia-eljárás és lapos panelszegecselési eljárás.

 

 

 

A fröccsöntő konzolos megoldás a CCS egyik legkorábbi és legkiforrottabb eljárási módja. Ez a megoldás égésgátló-műanyagot használ a tartószerkezet létrehozásához, majd a vezetőket, a mintavevő alkatrészeket és a szigetelő szerkezetet egyetlen egységbe integrálja forró szegecselés, pattintással{2}}illesztés vagy mechanikus rögzítési módszerekkel. Ez az eljárás nagy mechanikai szilárdsággal és szerkezeti stabilitással büszkélkedhet, és kielégíti az akkumulátorok hosszú távú működési követelményeit vibráció, ütés és összetett környezetben. Kiforrott technológiájának és magas gyártási konzisztenciájának köszönhetően széles körben használták a korai akkumulátor-rendszerekben.

 

A fröccsöntött{0}}tartó viszonylag nagy vastagsága azonban helyet foglal az akkumulátorban, és megnöveli a rendszer súlyát. Ahogy az új energiafelhasználású járművek hatótávolsága folyamatosan növekszik, a könnyű kialakítás iparági trendté vált. Ezért egyre több rendszer alkalmaz vékonyabb és könnyebb vezető csatlakozási megoldásokat, mint például az inverterekben és a nagy-feszültségű áramelosztó rendszerekben használt laminált gyűjtősín és laminált réz sínszerkezet a jobb helykihasználás és elektromos teljesítmény elérése érdekében.

 

 

A vákuumformázó folyamat felmelegít és egy lángkésleltető fóliát formál-leválasztó szerkezetté, amelyet ezután összeszerelnek és rögzítenek a vezető gyűjtősínnel és a mintavevő vezetékekkel.

 

A hagyományos fröccsöntött-konzolokhoz képest a vákuumformázott-leválasztók vékonyabbak és könnyebbek, hatékonyan javítva az akkumulátoregység belső térkihasználását. Ezzel egyidejűleg a szerszámfejlesztési ciklus rövid, a berendezés-befektetések alacsonyabbak, a gyártási rugalmasság pedig nagy, így alkalmas nagy-léptékű gyártási igényekre.

 

A vákuumformázás jelentős előnyöket kínál az energiatároló rendszerekben és a könnyű akkumulátor-konstrukciókban. Különösen egyes erősen integrált energiaellátó rendszerekben, ha laminált gyűjtősín-csatlakozókkal együtt használják, tovább optimalizálhatja az áramátviteli útvonalakat és javíthatja az összeszerelés általános hatékonyságát.

 

Az anyag vékonysága miatt azonban teherbíró képessége- és méretstabilitása viszonylag korlátozott, ami bonyolult működési körülmények között alapos szerkezeti ellenőrzést igényel.

 

 

A gyorssajtolás-az egyik leggyorsabban-növekvő CCS-integrációs technológia az elmúlt években. Ez a megközelítés szigetelő fóliát használ a hagyományos tartólemez helyettesítésére, amely a vezető gyűjtősínt, a mintavevő vezetékeket és a szigetelőanyagokat egyetlen integrált szerkezetté préseli hevítés és nyomás alatt.

 

A melegen{0}}sajtolt CCS magas szintű integrációt kínál, ami jelentősen csökkenti az alkatrészek számát, és vékonyabb és áramvonalasabb általános szerkezetet eredményez. Ezzel egyidejűleg nagy tömítési teljesítményt és szigetelési megbízhatóságot kínál, így alkalmassá teszi automatizált gyártósorokhoz, és hozzájárul a gyártás hatékonyságának és a termék konzisztenciájának javításához.

 

A nagy teljesítményű{0}}akkumulátorrendszerek folyamatos fejlesztésével ez a szerkezeti koncepció tökéletesen illeszkedik a laminált inverteres gyűjtősínek tervezési filozófiájához. A parazita induktivitás csökkentésével és az áramelosztás optimalizálásával a rendszer elektromos teljesítménye hatékonyan javítható; így széles körben használják új energiaellátó rendszerekben, energiatároló átalakítókban és nagyfeszültségű áramelosztó egységekben.

 

Ezenkívül a fotovoltaikus és a szélenergia területén az olyan szerkezeti formák, mint a napenergiához használt fotovoltaikus inverter alkalmazásokban használt többrétegű laminált buszsín és a szélmalom inverteres IGBT I/O laminált buszsín, szintén teljes mértékben demonstrálják a laminált gyűjtősín technológia előnyeit a nagy teljesítményű{0}}elektronikai eszközökben.

 

Míg a melegsajtolási technológiával -nagyobb integráció érhető el, nagy precizitást és folyamatvezérlést igényel, valamint viszonylag magas kezdeti beruházási költséggel jár. Ezért általában közepes és -magas kategóriás termékek{4}} gyártására alkalmas.

 

 

 

A lapos panelszerkezeti eljárás egy sík szigetelő tartólemezt használ alapként, és a vezető gyűjtősínt és a mintavevő vezetékeket szegecseléssel rögzítik az alkatrészek integrációja érdekében.

 

A fröccsöntéssel, vákuumformázással és meleg{0}}sajtolási megoldásokkal összehasonlítva ez a szerkezet egyszerűbb, alacsonyabb a gyártási költsége és nagyobb a feldolgozási hatékonysága, így alkalmas költségkényes nagy-energiatárolási projektekhez.

 

Viszonylag lapos szerkezetének köszönhetően, amely csökkenti a bonyolult fröccsöntési folyamatokat, bizonyos alkalmazási értékkel bír egyes helyhez kötött energiatároló rendszerekben és energiagazdálkodási berendezésekben. A kapcsolódó alkalmazásokban az olyan termékek, mint a PDU (Power Distribution Unit) BusBar, Wind Power Generator BusBar és BusBar for SVG Static Reactive Power Generation is hasonló szerkezeti optimalizálási koncepciókat alkalmaznak a rendszer gazdaságosságának javítása érdekében.

 

Azonban az új energiahordozós járműakkumulátorok esetében, amelyeknek ellenállniuk kell a hosszú távú vibrációnak, ütésnek és bonyolult működési feltételeknek, a lapos szerkezet mechanikai szilárdságát és megbízhatóságát továbbra is értékelni kell a tényleges alkalmazási forgatókönyv alapján.

 

 

Az új energetikai járművek kínálatának fejlesztésével, az energiatároló rendszer kapacitásának bővítésével, valamint a teljesítményelektronikai eszközök folyamatos fejlesztésével a CCS termékek a könnyű súly, a magas integráció és a nagy megbízhatóság irányába fejlődnek.

 

A jövőben a laminált gyűjtősín-technológiát tovább integrálják a CCS-be. A Laminated Busbar Power Solutions által képviselt új megoldások egyszerre képesek megfelelni a nagy áramátvitel, az alacsony induktivitású tervezés és a kompakt szerkezeti elrendezés követelményeinek. Az új energetikai járművek ágazatában olyan technológiák állnak rendelkezésre, mint a két-rétegű laminált buszsín hibrid járművekhez ésLaminált buszsínek alternatív üzemanyagcellákhozés a hibrid elektromos járműrendszerek egyre nagyobb figyelmet kapnak.

 

Mindeközben az ipari hajtás- és teljesítményelektronika területén az olyan termékek, mint a változó frekvenciájú meghajtó (VFD/VSD Drive), a buszsínek és az AC Drive gyűjtősínjei folyamatosan hajtják a gyűjtősínrendszerek modularizálását és intelligensítését.

 

Összességében a különböző CCS-integrációs folyamatoknak megvannak a maguk sajátosságai. A megoldás kiválasztásakor a vállalatoknak átfogóan figyelembe kell venniük az olyan tényezőket, mint a rendszer teljesítménye, a térelrendezés, a súlyigény, a gyártási költségek és a működési környezet, hogy a termékszükségleteiknek leginkább megfelelő integrációs megoldást válasszák, biztonságos, hatékony és megbízható elektromos csatlakozási kialakítást érve el.