A PACK gyártási folyamatsorozat: Elektromos teljesítmény, csatlakozási módok és elrendezési szempontok nagyfeszültségű{0}}réz/alumínium gyűjtősínekhez akkumulátorcsomagokban

Az új energetikai járművek akkumulátorcsomag-rendszereiben a nagy{0}}feszültségű gyűjtősín, mint vezetőképes mag alkatrész, döntő szerepet játszik az akkumulátorcellák közötti hatékony energiaátvitelben. A 800 V-os nagyfeszültségű platformok fokozatos népszerűsítésével A gyakorlati mérnöki alkalmazásokban az elektromos gyűjtősínek és a gyűjtősínes elektromos járművek teljesítménye az akkumulátorrendszerek tervezési szintjének értékelésének egyik fontos mutatójává vált.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Az elektromos teljesítmény szempontjából a nagyfeszültségű{0}}sín alapvetően rendkívül hatékony vezető hordozó, és anyagválasztása közvetlenül meghatározza a rendszer vezetőképességét és hőkezelési teljesítményét. A réz (például a T2 réz) kiváló vezetőképességgel rendelkezik, vezetőképessége körülbelül 58,5 × 10⁶ S/m, ami jelentősen magasabb, mint az alumínium, így előnyöket kínál nagy-áramú-szcenáriók esetén.

 

Mindeközben az alumínium kisebb sűrűsége miatt pótolhatatlan értéket képvisel a könnyű kialakításban. Az autóakkumulátorok gyűjtősín-alkalmazásaiban a réz gyűjtősíneket jellemzően nagy-áramú főáramkörökben, míg az alumínium gyűjtősíneket gyakrabban használják a tömeg- és a költség-érzékeny segédáramkörökben.

 

Nagyfeszültségű{0}}környezetben az elektromos távolságok és a kúszási távolságok alapvető tervezési paraméterek a rendszer biztonsága érdekében. A hézag a két vezető közötti legrövidebb légtávolságra vonatkozik, míg a kúszótávolság a szigetelő felületen a legrövidebb út. Ez a két mutató közvetlenül kapcsolódik a szigetelés meghibásodásához és az ívképződés kockázatához. Az autós gyűjtősín tervezésénél ezeket a paramétereket szigorúan a feszültségszinteknek és a környezeti feltételeknek megfelelően kell beállítani. Ezzel egyidejűleg a nagyfeszültségű gyűjtősínek hatékony szigetelési kezelést igényelnek, például hőre zsugorodó csöveket- vagy nagy-teljesítményű PI-fóliát a lefedéshez, hogy megfeleljenek a szigorú szigetelési feszültségállósági követelményeknek. A tipikus tesztelési szabványok közé tartozik az AC 3000V-os feszültségállósági vizsgálat és az DC 1000V-os szigetelési ellenállás tesztelése a stabil működés biztosítása érdekében összetett körülmények között.

 

Az aktuális teherbírás és a hőmérséklet-emelkedés szabályozása az autósínek teljesítményének kiértékelésének alapvető mutatói. Egy gyűjtősín jelenlegi teherbírása pozitívan korrelál a keresztmetszeti területével; a gyakorlati alkalmazásoknál azonban olyan tényezőket is figyelembe kell venni, mint a környezeti hőmérséklet, a hőleadás feltételei és az elrendezés. Érdemes megjegyezni, hogy zárt akkumulátor-környezetben a természetes hőleadás válik az elsődleges hőelvezetési módszerré; ezért különösen fontos a keresztmetszeti terület ésszerű-tervezése és a hőeloszlás optimalizálása. Az elektromos járművek akkumulátorsín-alkalmazásaiban a túl magas helyi hőmérséklet-emelkedés nemcsak a vezetőképességet befolyásolja, hanem felgyorsíthatja a szigetelőanyag öregedését és csökkentheti a rendszer élettartamát.

 

Az érintkezési ellenállás a gyűjtősínrendszerek stabilitását befolyásoló kulcstényező, elsősorban a csatlakozási felület érintkezési nyomásától, a felületkezeléstől és az anyagtulajdonságoktól függően. Az Auto Bus Bar csatlakozási kialakításában gyakran alkalmaznak ónozást vagy nikkelezést az interfész ellenállásának csökkentésére és az oxidációval szembeni ellenállás javítására. Különösen az elektromos járművekhez készült ón-réz gyűjtősín-alkalmazásoknál az ónbevonat nemcsak a vezetőképesség stabilitását javítja, hanem jelentősen javítja a hegesztési és csatlakozási teljesítményt is. A csavar előfeszítésének megfelelő szabályozása (általában az anyag folyáshatárának 50-70%-a) hatékonyan csökkentheti az érintkezési ellenállást, és megakadályozhatja a helyi melegítés okozta teljesítményromlást.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ami a csatlakozási módokat illeti, a nagyfeszültségű{0}}sínek főként lézeres hegesztést és csavarkötéseket alkalmaznak. A lézeres hegesztést rendkívül alacsony érintkezési ellenállása, nagy csatlakozási szilárdsága és kiváló tömítési teljesítménye miatt széles körben alkalmazzák az akkumulátorcellák közötti soros -párhuzamos szerkezetekben, és kulcsfontosságú folyamat a nagy megbízhatóság elérésében. Nagy-precíziós csatlakozási forgatókönyvekben, mint például az új energiájú járműfóliás kondenzátorsín, a lézeres hegesztés hatékonyan biztosítja a vezetőképesség folytonosságát és szerkezeti stabilitását. Ez az eljárás azonban jelentős berendezés-befektetést és folyamatszabályozást igényel, különösen az alumíniumhegesztésnél, ahol az inertgáz elleni védelem szükséges az oxidáció megelőzésére.

 

Ezzel szemben a csavaros csatlakozások nagyobb rugalmasságot biztosítanak az összeszereléshez, és általában modulok közötti vagy nagyfeszültségű{0}}interfész-komponensek csatlakoztatására használják. Az Automotive Power Connectors rendszerekben a csavarkötések szigorú szakaszos meghúzási stratégiát igényelnek, hogy biztosítsák a stabil érintkezést a csatlakozási felületen. Bár ez a módszer támogatja a többszörös szét- és összeszerelést, a nem megfelelő előterhelés-szabályozás hosszú távú vibráció mellett megnövekedett érintkezési ellenálláshoz vezethet, ami befolyásolja a rendszer megbízhatóságát. Ezért a Tin-plate Busbar Automotive alkalmazásokban gyakran kombinálják a kilazulásgátló szerkezeteket vagy bevonatokat a csatlakozás stabilitásának javítása érdekében.

 

Az elrendezési tervezés szintjén a nagyfeszültségű{0}}síneknek egyensúlyban kell lenniük az elektromos teljesítmény és a mechanikai biztonság között. Először is, kerülni kell a gyűjtősíneket az esetleges ütközési területeken, távol kell tartani őket éles fémélektől és rögzítőelemektől, és a biztonsági távolságoknak meg kell felelniük a tervezési előírásoknak. Másodszor, az áramutakat minimálisra kell csökkenteni az ellenállásveszteség csökkentése és a rendszer hatékonyságának optimalizálása érdekében. A BusBar Car rendszerekben a nagy-feszültségű vezetékeket az alacsony-feszültségű jelkábelektől elkülönítve kell elhelyezni, hogy csökkentsék az elektromágneses interferencia hatását a vezérlőrendszerre.

 

Több gyűjtősín párhuzamos elrendezése esetén elegendő távolságot kell tartani a hő felhalmozódásának elkerülése és a helyi túlmelegedés elkerülése érdekében. Továbbá az autóipari földelősínek tervezésénél kiemelt figyelmet kell fordítani a földelési út folytonosságára és megbízhatóságára a jármű elektromos rendszerének biztonságos működése érdekében. Rugalmas gyűjtősínek esetében jellemzően támasztékokra vagy rögzített szerkezetekre van szükség, hogy csökkentsék a vibráció okozta kifáradás kockázatát, míg a párnázó anyagok növelhetik az ütésállóságot.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A szerkezeti részleteket illetően a gyűjtősínek éleit le kell ferdíteni, hogy csökkentsük az elektromos térkoncentrációt és elkerüljük a csúcskisülés veszélyét. Ezzel egyidejűleg nagy teljesítményű szigetelő anyagok-alkalmazása, mint plAutóipari buszsín PET szigeteléstovább javíthatja a rendszer szigetelési megbízhatóságát és környezeti alkalmazkodóképességét. Összességében a nagyfeszültségű-sínek tervezése egy több-dimenziós, együttműködésen alapuló rendszertervezési projekt, amely anyagokat, elektromos rendszereket, szerkezeteket és folyamatokat foglal magában; teljesítményoptimalizálása kulcsfontosságú az új energiahordozó-akkumulátorrendszerek biztonságos és hatékony működéséhez.