Cztery główne procesy dla zintegrowanych szyn zbiorczych CCS: kluczowe technologie połączeń w nowych pojazdach energetycznych i systemach magazynowania energii

Wraz z szybkim rozwojem nowych pojazdów napędzanych energią, systemów magazynowania energii i inteligentnych urządzeń zasilających, zintegrowane szyny zbiorcze CCS (Cell Contact System) stały się niezbędnym elementem zestawów akumulatorów. Jako kluczowy most łączący ogniwa z systemem zarządzania akumulatorami, CCS nie tylko zajmuje się przesyłem prądu, ale także obsługuje próbkowanie napięcia, monitorowanie temperatury i transmisję sygnału, tworząc istotną podstawę wydajnej i bezpiecznej pracy nowoczesnych systemów akumulatorów.

 

W systemach akumulatorów-wysokonapięciowych CCS zazwyczaj składa się z przewodzących szyn zbiorczych, linii odbioru sygnału, izolujących elementów konstrukcyjnych i elementów łączących. W miarę jak systemy akumulatorów ewoluują w kierunku lekkich i wysoce zintegrowanych konstrukcji, procesy produkcyjne CCS są stale unowocześniane. Obecnie główne rozwiązania integracyjne w branży obejmują głównie cztery ścieżki techniczne: proces wspornika do formowania wtryskowego, proces formowania próżniowego płyty oddzielającej, proces-prasowania na gorąco folii izolacyjnej i proces nitowania płaskich paneli.

 

 

 

Rozwiązanie wsporników do formowania wtryskowego jest jedną z najwcześniejszych i najbardziej dojrzałych ścieżek technologicznych dla CCS. To rozwiązanie wykorzystuje-ognioodporne tworzywa konstrukcyjne do utworzenia konstrukcji nośnej, a następnie integruje przewodniki, elementy próbkujące i konstrukcję izolacyjną w jedną całość za pomocą nitowania na gorąco, mocowania-zatrzaskowego lub mocowania mechanicznego. Proces ten charakteryzuje się wysoką wytrzymałością mechaniczną i stabilnością strukturalną, spełniając-długoterminowe wymagania operacyjne akumulatorów zasilających narażonych na wibracje, uderzenia i złożone środowiska. Ze względu na dojrzałą technologię i wysoką spójność produkcji był szeroko stosowany we wczesnych systemach akumulatorów.

 

Jednakże stosunkowo duża grubość formowanego wtryskowo-wspornika zajmuje miejsce na akumulatorze i zwiększa masę systemu. Ponieważ wymagania dotyczące zasięgu nowych pojazdów energetycznych stale rosną, lekka konstrukcja stała się trendem w branży. Dlatego w coraz większej liczbie systemów stosuje się cieńsze i lżejsze rozwiązania w zakresie połączeń przewodzących, takie jak konstrukcje szyn zbiorczych z laminowanej miedzi i szyny zbiorczej z laminowanej miedzi stosowane w falownikach i systemach dystrybucji energii-wysokiego napięcia, aby uzyskać lepsze wykorzystanie przestrzeni i wydajność elektryczną.

 

 

W procesie formowania próżniowego nagrzewa się i kształtuje-ognioodporną folię w strukturę separatora, którą następnie montuje się i mocuje za pomocą przewodzącej szyny zbiorczej i linii próbkujących.

 

W porównaniu z tradycyjnymi wspornikami-formowanymi wtryskowo, separatory formowane próżniowo-są cieńsze i lżejsze, co skutecznie poprawia wykorzystanie przestrzeni wewnętrznej pakietu baterii. Jednocześnie cykl opracowywania form jest krótki, inwestycje w sprzęt mniejsze, a elastyczność produkcji wysoka, dzięki czemu nadaje się do-potrzeb produkcyjnych na dużą skalę.

 

Formowanie próżniowe oferuje znaczące korzyści w systemach magazynowania energii i lekkich konstrukcjach akumulatorów. Szczególnie w niektórych wysoce zintegrowanych systemach zasilania, w połączeniu z laminowanymi złączami szyn zbiorczych, może on dodatkowo zoptymalizować ścieżki przesyłu prądu i poprawić ogólną wydajność montażu.

 

Jednak ze względu na cienkość materiału jego nośność-i stabilność wymiarowa są stosunkowo ograniczone, co wymaga dokładnej weryfikacji strukturalnej w złożonych warunkach pracy.

 

 

{0}}Prasowanie na gorąco to jedna z najszybciej-rozwijających się technologii integracji CCS w ostatnich latach. Podejście to wykorzystuje folię izolacyjną w celu zastąpienia tradycyjnej płyty nośnej, dociskając przewodzącą szynę zbiorczą, linie próbkowania i materiały izolacyjne w jedną zintegrowaną strukturę poprzez ogrzewanie i zwiększanie ciśnienia.

 

CCS-tłoczony na gorąco charakteryzuje się wysoką integracją, co znacznie zmniejsza liczbę komponentów i skutkuje cieńszą i bardziej opływową strukturą ogólną. Jednocześnie zapewnia wysoką szczelność i niezawodność izolacji, dzięki czemu nadaje się do zautomatyzowanych linii produkcyjnych i przyczynia się do poprawy wydajności produkcji i konsystencji produktu.

 

Dzięki ciągłemu rozwojowi systemów akumulatorów-o dużej mocy ta koncepcja konstrukcyjna doskonale wpisuje się w filozofię projektowania laminowanych szyn zbiorczych inwerterów. Zmniejszając indukcyjność pasożytniczą i optymalizując rozkład prądu, można skutecznie poprawić wydajność elektryczną systemu; dlatego jest szeroko stosowany w nowych systemach zasilania energią, konwerterach magazynowania energii i jednostkach dystrybucji energii-wysokiego napięcia.

 

Co więcej, w dziedzinie fotowoltaiki i energetyki wiatrowej formy konstrukcyjne, takie jak wielowarstwowe laminowane szyny zbiorcze stosowane w zastosowaniach falowników fotowoltaicznych do energii słonecznej i laminowane szyny zbiorcze do we/wy IGBT falowników wiatrowych, również w pełni demonstrują zalety technologii laminowanych szyn zbiorczych w-urządzeniach elektronicznych dużej mocy.

 

Chociaż technologia-prasowania na gorąco może zapewnić większą integrację, wymaga ona dużej precyzji sprzętu i kontroli procesu, a także wiąże się ze stosunkowo wysokimi początkowymi kosztami inwestycji. Dlatego ogólnie nadaje się do wytwarzania produktów ze średniej-i-wyższej-produktów.

 

 

 

W procesie konstrukcji płaskiego panelu jako podstawę wykorzystuje się płaską izolacyjną płytę nośną, a przewodząca szyna zbiorcza i linie próbkujące są mocowane za pomocą nitowania, aby zapewnić integrację komponentów.

 

W porównaniu z rozwiązaniami w zakresie formowania wtryskowego, formowania próżniowego i-prasowania na gorąco ta struktura jest prostsza, ma niższe koszty produkcji i wyższą wydajność przetwarzania, dzięki czemu nadaje się do wrażliwych na koszty projektów magazynowania energii na dużą-skalę.

 

Ze względu na swoją stosunkowo płaską strukturę, która ogranicza złożone procesy formowania, ma pewną wartość aplikacyjną w niektórych stacjonarnych systemach magazynowania energii i urządzeniach zarządzających energią. W powiązanych zastosowaniach produkty takie jak szyna zbiorcza PDU (jednostka dystrybucji mocy), szyna zbiorcza generatora energii wiatrowej i szyna zbiorcza do wytwarzania statycznej mocy biernej SVG również wykorzystują podobne koncepcje optymalizacji strukturalnej w celu poprawy ekonomii systemu.

 

Jednak w przypadku nowych akumulatorów do pojazdów energetycznych, które muszą wytrzymywać-długotrwałe wibracje, wstrząsy i złożone warunki pracy, wytrzymałość mechaniczną i niezawodność płaskiej konstrukcji nadal należy oceniać w oparciu o rzeczywisty scenariusz zastosowania.

 

 

Wraz z udoskonalaniem gamy nowych pojazdów energetycznych, zwiększaniem pojemności systemów magazynowania energii i ciągłym unowocześnianiem urządzeń energoelektronicznych, produkty CCS rozwijają się w kierunku lekkości, wysokiej integracji i wysokiej niezawodności.

 

W przyszłości technologia laminowanych szyn zbiorczych będzie dalej zintegrowana z CCS. Nowe rozwiązania, reprezentowane przez Laminate Busbar Power Solutions, mogą jednocześnie spełniać wymagania dotyczące przesyłu wysokiego prądu, konstrukcji o niskiej indukcyjności i zwartego układu konstrukcyjnego. W sektorze pojazdów nowej energii technologie takie jak dwu-warstwowe laminowane szyny zbiorcze do pojazdów hybrydowych iLaminowane szyny zbiorcze do alternatywnych ogniw paliwowychi hybrydowe systemy pojazdów elektrycznych cieszą się coraz większym zainteresowaniem.

 

Tymczasem w dziedzinie napędów przemysłowych i energoelektroniki produkty takie jak przemienniki częstotliwości (napędy VFD/VSD), szyny zbiorcze i szyny zbiorcze napędów prądu przemiennego stale napędzają modularyzację i inteligencję systemów szyn zbiorczych.

 

Ogólnie rzecz biorąc, różne procesy integracji CCS mają swoją własną charakterystykę. Wybierając rozwiązanie, firmy powinny kompleksowo rozważyć takie czynniki, jak moc znamionowa systemu, układ przestrzeni, wymagania dotyczące masy, koszty produkcji i środowisko operacyjne, aby wybrać rozwiązanie integracyjne najbardziej odpowiednie dla potrzeb ich produktu, zapewniające bezpieczny, wydajny i niezawodny projekt połączenia elektrycznego.