Sähköajoneuvojen integraatiotrendi: alkaen korkeajännitejärjestelmistä{0}}

Sähköajoneuvot ovat siirtymässä pitkälle integroituneeseen vaiheeseen. Akkurakenteet yksinkertaistuvat jatkuvasti, korkea-jännitteiset alustat kehittyvät jatkuvasti, ja sähkökäyttöjärjestelmät kehittyvät kolmesta-in-yhdestä moni-yhdessä-järjestelmäksi. Tilankäytön, tehotiheyden ja järjestelmän luotettavuuden vaatimukset vahvistuvat samanaikaisesti. Pohjimmiltaan kaikki nämä muutokset viittaavat samaan ydinongelmaan-kuinka saavuttaa korkeampi jännite, suurempi virta ja vakaampi voimansiirto kompaktemmassa rakenteessa.

 

Tässä yhteydessä korkeajänniteliitännät{0}}eivät ole enää pelkkä "liitäntäongelma", vaan ratkaiseva peruselementti, joka määrittää ajoneuvon suorituskyvyn ylärajan. Tehoelektroniikkajärjestelmien ympärille keskittyvistä väyläratkaisuista sähkönjakelulle on vähitellen tulossa keskeinen osa sähköajoneuvojen sähköarkkitehtuuria.

 

 

800 V:n ja korkeamman jännitteen alustojen käyttöönoton myötä korkeajännitejärjestelmät asettavat tiukemmat vaatimukset liitäntäkomponenteille:

 

Ensinnäkin niiden on kuljettava suurempia virtoja rajoitetussa tilassa;

Toiseksi niiden on minimoitava hajainduktanssi ja tukahdutettava jännitepiikit;

Kolmanneksi niiden on säilytettävä luotettavuus tärinässä, lämpötilaeroissa ja pitkäaikaisissa{0}}käyttöolosuhteissa.

 

Perinteisillä kaapeleilla on etuja joustavuuden suhteen, mutta niiden rajoitukset alhaisessa induktanssissa, rakenteellisessa vakaudessa ja järjestelmäintegraatiossa ovat vähitellen

käy ilmi. Virtakiskorakenteista, joista esimerkkinä on Bus Bar for Power Electronics, on tulossa yleistä tekniikkaa korkeajänniteliitännöissä.

 

 

Laminoidut virtakiskot erottuvat monien korkeajännitteisten{0}}liitäntämenetelmien joukosta kattavien suorituskykyetujensa ansiosta. Laminoitu rakenne, laminoimalla useita kerroksia johtimia ja eristemateriaaleja, saavuttaa korkean fyysisen sovituksen positiivisten ja negatiivisten piirien välillä, mikä vähentää merkittävästi piirin induktanssia. Tämä laminoitu virtakiskorakenne ei ainoastaan ​​paranna virran-kantokykyä, vaan myös laajentaa lämmönpoistoaluetta, mikä on hyödyllistä lämmönhallinnassa suuritehoisissa -tehojärjestelmissä.

 

Korkeajänniteskenaarioissa eristeen välikerrospaksuus on säädettävissä, mikä helpottaa ryömintäetäisyyksien ja sähköturvallisuuden suunnittelua. Soveltuu erityisesti seuraavan -sukupolven{2}}korkeajännitealustojen tehojärjestelmiin.

 

 

Sähköisestä näkökulmasta laminoitujen virtakiskojen ydinarvo on kolmessa aspektissa: virran-kantokyky, induktanssin säätö ja jännitteen mukautuvuus. Verrattuna kaapelirakenteisiin, joilla on tasainen poikkileikkaus-, kiskot voivat kuljettaa suurempaa tehoa; Laminoitu rakenne vähentää entisestään hajautettua induktanssia, mikä auttaa estämään nopean vaihdon aiheuttamia jännitepiikkejä.

 

Korkeataajuisia{0}}teholaitteita, kuten SiC:tä, käyttävissä järjestelmissä matalasta induktiivisuudesta on tullut suunnittelun edellytys. Siksi laminoituja väyläkiskoja suurvirtainverttereille ja laminoituja väyläkiskoja suurvirtapiirilevyjen IGBT:ille käytetään laajalti tasavirtatulojen ja tehomoduulien välillä.

 

 

Sähköisen suorituskyvyn lisäksi laminoitujen kiskojen mekaanisen rakenteen mitoitettavuus on yhtä tärkeää. Taivutuksen ja epäsäännöllisen rakenteen ansiosta kiskot sopivat tarkasti sähkökäyttöjärjestelmän sisätilaan, jolloin saavutetaan kompakti layout. Jäykkä rakenne soveltuu myös paremmin automatisoituun kokoonpanoon, mikä vähentää kokoonpanovirheitä ja parantaa johdonmukaisuutta.

 

Ajoneuvon pitkän{0}}käytön aikana alustan tärinää ja lämpökiertoa ei voida välttää, ja korkea{1}}jänniteliitäntöjen on oltava pitkällä{2}}vakautta. Laminoiduilla virtakiskoilla on tässä suhteessa merkittävä etu, mikä on keskeinen syy, miksi ne on validoitu korkeavärähtelysovelluksissa, kuten sähköveturien kiskot.

 

 

Kun sähkökäyttöjärjestelmien integrointi lisääntyy, invertterit kehittyvät kohti suurta tehotiheyttä ja pienentämistä. Niiden sisäisten liitäntärakenteiden tulee samanaikaisesti täyttää alhaisen induktanssin, korkean luotettavuuden ja joustavan sijoittelun vaatimukset. Inverttereissä virtakisko käsittelee ensisijaisesti kriittisiä polkuja, kuten DC-tuloa, tehomoduulin liitäntää ja AC-lähtöä.

 

Käytännön suunnittelussa DC-virtakiskon rakenteellinen integrointi kondensaattoreihin voi lyhentää edelleen virtasilmukkaa, vähentää vastaavaa sarjainduktanssia ja yksinkertaistaa kokoonpanoprosessia. Tämä suunnittelutapa on teknologinen tausta kondensaattorilaminoidun väylän laajalle käyttöönotolle IGBT{1}}-pohjaiseen moottorikäyttöön.

 

 

Uusien energiaajoneuvojen lisäksi laminoidut virtakiskot soveltuvat myös erilaisiin suuriin{0}}tehoisiin ja erittäin{1}}luotettaviin skenaarioihin. Esimerkiksi hitsausvirtalähteissä, suur-taajuusmuuttajaissa, tehoelektroniikkamoduuleissa ja erikoislaitteissa alhainen induktanssi ja suuri virtakyky ovat myös keskeisiä järjestelmävaatimuksia.

 

Siksi, olipa kyseessä laminoitu väyläkisko korkeataajuiselle hitsausteholle IGBT tai laminoitu väyläkisko avaruusalusten tehoinvertteriin, niiden teknologinen logiikka juontaa juurensa samasta perustasta-, joka parantaa tehonsiirron tehokkuutta ja vakautta rakenteellisen integroinnin avulla.

 

 

Sähköajoneuvojen integrointi ei ole vain komponenttien määrän vähentämistä, vaan toiminnan, rakenteen ja suorituskyvyn synergististä optimointia. Virtakiskot, jotka toimivat korkeajännitteisten järjestelmien "voiman runkoverkona", ovat kehittymässä perinteisistä liittimistä järjestelmätason suunnitteluelementeiksi.Virtakisko Power Electronics Bunding Solutionsille, joka keskittyy tehoelektroniikkajärjestelmiin, on tulossa ratkaisevaksi tukipisteeksi sähkökäyttöjen, akkujen ja virranjakelujärjestelmien syvälle integroinnissa.

 

 

Sähköajoneuvojen sähköjärjestelmien integraatiotrendi muokkaa johtavien komponenttien suunnittelulogiikkaa. Perinteiset erotetut liittimet ja johdotusjärjestelmät ovat vähitellen kehittymässä integroiduiksi johtaviksi kokoonpanoiksi, joissa yhdistyvät releliittimet, laminoidut virtakiskot, hopeiset kosketinrakenteet ja leimatut johtavat alustat.

 

Autojen relesovelluksissa kuparisten releliittimien, hopeanväristen kosketinliittimien ja in-niitattujen koskettimien kokoonpanoteknologian yhdistelmästä on tullut tärkeä suunta kompakteissa, korkeavirtaisissa ja automatisoiduissa sähköajoneuvojen sähköjärjestelmissä.