A CCS integrált gyűjtősínek négy fő integrációs folyamatának és technológiai fejlődésének elemzése

A CCS integrált gyűjtősín, amely kulcsfontosságú elektromos kapcsolatként és jelgyűjtő hordozóként szolgál az akkumulátorcsomagon belül, széles körben használatos új energiahordozó-akkumulátorokban és energiatároló rendszerekben. Elsősorban az akkumulátorcellák nagy-soros és párhuzamos csatlakoztatását, valamint olyan információk beszerzését teszi lehetővé, mint a feszültség és a hőmérséklet, az adatok továbbítása a BMS-rendszerbe. Szerkezetileg a tervezési filozófiája némileg kapcsolódik a laminált gyűjtősínekhez és a teljesítményelektronikai gyűjtősínekhez a teljesítményelektronika területén.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ezen túlmenően a magas szintű integráció irányába mutató tendenciával fokozatosan átveszi a réteges vezetőképes szerkezetek tervezési alapelveit, mint például a laminált gyűjtősíneket és a Mersenhez készült laminált gyűjtősíneket, a térkihasználás és az elektromos megbízhatóság javítása érdekében. Hasonló moduláris és nagy-megbízhatóságú tervezési logika a különböző alkalmazási forgatókönyvekben is nyilvánvaló, mint például a távközlési laminált sínek és az elektromos áramelosztási gyűjtősín-megoldások.

 

A nagy teljesítményű-áramátalakítás területén, mint például a motorhajtások teljesítményelektronikához használt laminált sínek és az IGBT{1}}alapú motorhajtások laminált sínekjei, a gyűjtősín-struktúra javítja a rendszer hatékonyságát a parazita induktivitás csökkentésével. A CCS területén ezt a megközelítést alkalmazzák a vezető út tervezésének optimalizálására is. Ezenkívül a nagy-teljesítményű alkalmazásokban, mint például a nagyáramú inverterekhez és a nagyáramú áramköri lapok IGBT-hez való laminált sínsínekhez, a hőkezelésre és a szerkezeti tömörségre vonatkozó követelmények a CCS könnyű súlyú és nagymértékben integrált kialakítások felé történő fejlődését eredményezték.

 

Szerkezeti szempontból a korai CCS-megoldások gyakran használtak fröccsöntött{0}}konzolokat szegecselési eljárásokkal kombinálva a jelgyűjtő alkatrészek és gyűjtősínek mechanikus integrálására. Ez a megközelítés nagy szerkezeti szilárdságot biztosít, de jelentős súly- és helyfelhasználást eredményez.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hasonló szerkezeti ötletek továbbra is használatosak a nagy terhelésű{0}}ipari alkalmazásokban, például az elektromos mozdonyokhoz való gyűjtősínekben és az elektromos védelmi megoldásokhoz testreszabott gyűjtősínekben. Az elektromágneses teljesítményre nagyobb hangsúlyt fektető rendszerekben, mint például a laminált réz gyűjtősínek és a laminált réz rudak, a hangsúly inkább a vezetőképesség hatékonyságán és a hőstabilitáson van. Ezzel egyidejűleg egyes alkalmazások a laminált rugalmas gyűjtősínek rugalmas tervezési koncepciójára is hivatkoznak, hogy alkalmazkodjanak az összetett térbeli elrendezésekhez.

 

A hőformázó szigetelőpanel-integrációs folyamat során az alkatrészeket vékony szigetelőanyagok és hőszegecs segítségével integrálják, ami könnyebb általános szerkezetet eredményez. A vékonyabb és könnyebb kialakítások irányába mutató tendencia megoszt néhány közös vonást a lakkozott szigetelt gyűjtősínek (VIB) szigetelés-továbbfejlesztett tervezési filozófiájával, és hasonló szerkezeti optimalizálási irányt tükröz a teljesítményelektronikai kötegelő megoldások buszsínje is.

 

Ez a megoldás a hagyományos szerkezetekhez képest jobban megfelel a nagy helykihasználásigényű akkumulátormodul-konstrukciókhoz.

 

A termo-sajtolt szigetelőfólia-integrációs megoldás PET szigetelőfóliát használ a hagyományos tartószerkezet helyére, így több komponens integrált csomagolását éri el a hő-sajtolás révén, ami kompaktabb és stabilabb szerkezetet eredményez. Ez a műszaki megközelítés referenciaérték a nagy-megbízhatóságú energiaellátó rendszerekben, mint például a kondenzátoros laminált sín az IGBT-alapú motorhajtásokhoz és a laminált buszsín a nagyfrekvenciás hegesztőteljesítményű IGBT-ekhez, mindkettő az alacsony impedanciát, a nagy stabilitást és a nagy-frekvenciás teljesítmény optimalizálását hangsúlyozza. Ezzel egyidejűleg az integrált rétegelt szigetelés és vezetőképesség hasonló tendenciája tükröződik a Laminated Copper BusBar és a Laminated BusBar technológiai rendszerekben is.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A fejlettebb síkszerkezetű szegecselési megoldásban az alacsony-költségű integrációt sík szigetelő tartólemezekkel és szegecselési eljárásokkal érik el, amelyek viszonylag enyhe szerkezeti stabilitási követelményekkel rendelkező energiatárolási forgatókönyvekhez alkalmasak. Ez az alacsony költségű, nagymértékben alkalmazkodó megközelítés összehasonlítható és elemezhető a kondenzátorbank szerelőszerkezetéhez használt laminált buszsín szerkezeti felépítésével. Ezen túlmenően bizonyos nagy-teljesítményű és speciális környezetvédelmi alkalmazásokban, mint például az űrhajók teljesítményinvertereinek laminált buszsínje, a szerkezeti megbízhatóságra és a környezeti alkalmazkodóképességre vonatkozó követelmények még szigorúbbak.

 

Összességében a CCS integrált gyűjtősínek különféle folyamatai folyamatosan fejlődnek a könnyű súlyozás, a magas integráció és a nagy megbízhatóság irányába. Technológiai fejlődési útjuk egyértelmű szinergikus tendenciát mutat a teljesítményelektronikai gyűjtősín-technológiákkal, mint például a nagyáramú áramköri lap IGBT-hez való laminált buszsín és a teljesítményelektronikai kötegelő megoldások gyűjtősínje. A jövőben, ahogy az energiatárolás és az új energiahordozó-rendszerek tovább növelik a teljesítménysűrűség és a helyhatékonyság iránti igényüket, a CCS-struktúrák és a nagy teljesítményű gyűjtősín-technológiák, mint pl.Laminált buszsín nagyáramú inverterekhezszorosabbá válik, ami a teljes elektromos csatlakozási rendszert az integráció magasabb szintje felé tereli.