PACK-valmistusprosessisarja: Sähköinen suorituskyky, liitäntämenetelmät ja asettelunäkökohdat korkeajännitteisille kupari-/alumiinikiskoille akkupakkauksissa

Uusissa energiaajoneuvojen akkujärjestelmissä korkeajännitekiskolla, joka on johtavana ydinkomponenttina, on ratkaiseva rooli tehokkaassa energiansiirrossa akkukennojen välillä. 800 V:n korkea-jännitealustojen asteittaisen yleistymisen myötä virtakiskosuunnittelu ei vaikuta vain ajoneuvon kantamaan ja nopeaan-lataussuorituskykyyn, vaan myös suoraan järjestelmän turvallisuuteen ja{5}}pitkän aikavälin luotettavuuteen. Käytännön suunnittelusovelluksissa sähkökiskojen ja kiskosähköajoneuvojen suorituskyvystä on tullut yksi tärkeimmistä indikaattoreista akkujärjestelmien suunnittelutason arvioinnissa.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sähkön suorituskyvyn näkökulmasta korkeajännitekisko on pohjimmiltaan erittäin tehokas johtava kantoaalto, ja sen materiaalivalinta määrittää suoraan järjestelmän johtavuuden ja lämmönhallinnan suorituskyvyn. Kuparilla (kuten T2-kuparilla) on erinomainen johtavuus, ja sen johtavuus on noin 58,5 × 10⁶ S/m, mikä on huomattavasti korkeampi kuin alumiinilla, mikä tarjoaa etuja korkean -virran-kantavissa skenaarioissa.

 

Alumiinilla on pienemmän tiheytensä vuoksi korvaamaton arvo kevyessä suunnittelussa. Autojen akun virtakiskosovelluksissa kuparikiskoja käytetään tyypillisesti suurivirtaisissa-päävirtapiireissä, kun taas alumiinikiskoja käytetään useammin paino-- ja hinta-herkissä apupiireissä.

 

Korkeajänniteympäristöissä{0}}sähkövälit ja ryömintäetäisyydet ovat olennaisia ​​suunnitteluparametreja järjestelmän turvallisuuden takaamiseksi. Välys viittaa lyhimpään ilmaetäisyyteen kahden johtimen välillä, kun taas ryömintäetäisyys on lyhin reitti eristyspintaa pitkin. Nämä kaksi indikaattoria liittyvät suoraan eristysvaurioon ja kipinöintiriskiin. Autojen virtakiskosuunnittelussa nämä parametrit on asetettava tiukasti jännitetasojen ja ympäristöolosuhteiden mukaan. Samanaikaisesti korkeajännitteiset virtakiskot vaativat tehokasta eristyskäsittelyä, kuten lämpökutistuvien letkujen-käyttöä tai tehokkaan-PI-kalvon käyttöä peittämiseen, jotta ne täyttävät tiukat eristyksen kestävyysjännitevaatimukset. Tyypillisiä testausstandardeja ovat AC 3000V:n kestojännitetestaus ja DC 1000V:n eristysresistanssitestaus varmistaakseen vakaan toiminnan monimutkaisissa olosuhteissa.

 

Virran kantavuus ja lämpötilan nousun hallinta ovat keskeisiä indikaattoreita autojen virtakiskojen suorituskyvyn arvioinnissa. Virtakiskon nykyinen kantokyky korreloi positiivisesti sen poikki-pinta-alan kanssa; käytännön sovelluksissa on kuitenkin otettava huomioon myös tekijät, kuten ympäristön lämpötila, lämmönpoistoolosuhteet ja layout. On syytä huomata, että suljetussa akkuympäristössä luonnollisesta lämmönhajoamisesta tulee ensisijainen lämmönpoistomenetelmä. sen vuoksi kohtuullinen poikkileikkausalueen suunnittelu ja lämmönjakauman optimointi ovat erityisen tärkeitä. Sähköajoneuvojen akkukiskosovelluksissa liian korkea paikallinen lämpötilan nousu ei ainoastaan ​​vaikuta johtavuuteen, vaan voi myös nopeuttaa eristemateriaalin ikääntymistä ja lyhentää järjestelmän käyttöikää.

 

Kosketinresistanssi on avaintekijä, joka vaikuttaa virtakiskojärjestelmien vakauteen, riippuen ensisijaisesti kosketuspaineesta liitäntärajapinnassa, pintakäsittelystä ja materiaaliominaisuuksista. Auto Bus Bar -liitäntäsuunnittelussa tinausta tai nikkelöintiä käytetään usein vähentämään liitännän vastusta ja parantamaan hapettumiskestävyyttä. Erityisesti sähköautojen tina-kuparisovelluksissa tinapinnoituskerros ei ainoastaan ​​paranna johtavuuden vakautta, vaan myös parantaa merkittävästi hitsaus- ja liitostehoa. Pultin esijännityksen oikea hallinta (tyypillisesti 50–70 % materiaalin myötörajasta) voi vähentää tehokkaasti kosketusvastusta ja estää paikallisen kuumennuksen aiheuttaman suorituskyvyn heikkenemisen.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Liitäntämenetelmien osalta korkeajännitekiskoissa käytetään pääasiassa laserhitsausta ja pulttiliitoksia. Äärimmäisen alhaisen kosketusvastuksen, suuren liitoslujuuden ja erinomaisen tiivistyskyvyn ansiosta laserhitsausta käytetään laajalti sarjassa-rinnakkaisissa rakenteissa akkukennojen välillä, ja se on avainprosessi korkean luotettavuuden saavuttamiseksi. Erittäin-tarkoissa liitännöissä, kuten New Energy Vehicle Film Capacitor BusBars, laserhitsaus varmistaa tehokkaasti johtavan jatkuvuuden ja rakenteellisen vakauden. Tämä prosessi vaatii kuitenkin merkittäviä laiteinvestointeja ja prosessin hallintaa erityisesti alumiinihitsauksessa, jossa inerttikaasusuojaus on tarpeen hapettumisen estämiseksi.

 

Sitä vastoin pulttiliitokset tarjoavat suuremman kokoonpanon joustavuuden, ja niitä käytetään yleisesti moduulien välisissä liitännöissä tai korkeajännitteisten{0}}liitäntäkomponenttien kanssa. Automotive Power Connectors -järjestelmissä pulttiliitokset edellyttävät tiukkaa vaiheittaista kiristysstrategiaa, jotta varmistetaan vakaa kosketus liitäntärajapinnassa. Vaikka tämä menetelmä tukee useita purku- ja uudelleenkokoonpanoja, väärä esikuormituksen hallinta-pitkäaikaisessa tärinässä voi johtaa lisääntyneeseen kosketusvastukseen, mikä vaikuttaa järjestelmän luotettavuuteen. Siksi Tin-plate Busbar Automotive -sovelluksissa löystymistä estäviä rakenteita- tai pinnoitustekniikoita yhdistetään usein yhteyden vakauden parantamiseksi.

 

Suunnittelutasolla korkeajännitekiskojen on tasapainotettava sähköinen suorituskyky ja mekaaninen turvallisuus. Ensinnäkin kiskoja tulee välttää mahdollisilla törmäysalueilla, pitää poissa terävistä metallireunoista ja kiinnikkeistä, ja turvaetäisyyksien tulee täyttää suunnitteluvaatimukset. Toiseksi virtareitit tulisi minimoida resistanssihäviön vähentämiseksi ja järjestelmän tehokkuuden optimoimiseksi. BusBar Car -järjestelmissä korkea{4}}jännitejohdot tulee sijoittaa erilleen matalajännitteisistä signaalijohtosarjoista sähkömagneettisten häiriöiden vähentämiseksi ohjausjärjestelmään.

 

Kun useita virtakiskoja on järjestetty rinnakkain, on säilytettävä riittävä etäisyys lämmön kerääntymisen ja paikallisen ylikuumenemisen estämiseksi. Lisäksi autojen maadoituskiskojen suunnittelussa on kiinnitettävä erityistä huomiota maadoituspolun jatkuvuuteen ja luotettavuuteen ajoneuvon sähköjärjestelmän turvallisen toiminnan varmistamiseksi. Joustaville kiskoille tarvitaan tyypillisesti tukia tai kiinteitä rakenteita tärinän aiheuttamien väsymisriskien vähentämiseksi, kun taas pehmusteet voivat parantaa iskunkestoa.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rakenteellisten yksityiskohtien osalta virtakiskojen reunat tulee viisteillä sähkökentän pitoisuuden vähentämiseksi ja kärkien purkautumisvaaran välttämiseksi. Samanaikaisesti korkean suorituskyvyn{1}}eristysmateriaalien, kutenAutomotive BusBar PET-eristysvoi edelleen parantaa järjestelmän eristyksen luotettavuutta ja sopeutumiskykyä ympäristöön. Kaiken kaikkiaan korkeajännitekiskojen suunnittelu on moniulotteinen, yhteistoiminnallinen järjestelmäsuunnitteluprojekti, joka sisältää materiaaleja, sähköjärjestelmiä, rakenteita ja prosesseja. sen suorituskyvyn optimointi on ratkaisevan tärkeää uusien energiaajoneuvojen akkujärjestelmien turvalliselle ja tehokkaalle toiminnalle.