Анализ шин в высоковольтных-системах транспортных средств на новых источниках энергии

В секторе новых энергетических транспортных средств шины являются важнейшими компонентами систем передачи высокого-напряжения и высокого-тока. По сравнению с традиционными транспортными средствами-, работающими на топливе, транспортные средства на новых источниках энергии работают при более высоких напряжениях и имеют большую плотность мощности, что предъявляет более высокие требования к шинам с точки зрения распределения мощности, управления температурным режимом и электромагнитной совместимости.

 

В этой статье систематически объясняются типы шин, преимущества, ключевые моменты производства и проектирования с точки зрения отрасли. Общие технические термины (такие как ламинированные медные шины, ламинированные медные шины и ламинированные медные шины) включены в статью для справки как инженеров-проектировщиков, так и специалистов по закупкам.

 

 

 

 

Шинопроводы можно классифицировать по материалу: медь и алюминий. По гибкости их можно разделить на жесткие и гибкие шины. Жесткие шины обычно имеют сплошные проводники прямоугольной или прямоугольной формы со скошенными краями и подходят для применений, где пространство ограничено и требуется определенная степень жесткости.

 

Гибкие шины изготавливаются путем укладки нескольких слоев тонких плоских медных листов и покрытия их изоляционным материалом, что обеспечивает повышенную гибкость и снятие напряжений. Ламинированные шины (также известные как ламинированные шины) обеспечивают высокую-плотность интеграции за счет нескольких слоев проводников и изоляции. Общие формы включают ламинированные медные шины, ламинированные медные шины и ламинированные гибкие шины.

 

 

Компактная структура и эффективное использование пространства:Ламинированные шины заменяют многочисленные кабели или толстые многослойные медные шины, значительно экономя место и упрощая сборку.

 

Низкий импеданс и отличное рассеивание тепла:Короткие проводники с большим-поперечным-сечением снижают контактное сопротивление и потери в линии, снижая общий рост температуры и повышая надежность системы.

 

Низкая индуктивность, высокая емкость:Расположение нескольких слоев близко расположенных проводников эффективно подавляет индуктивность контура, смягчает скачки напряжения и защищает силовые устройства (такие как IGBT и SiC).

 

Простая автоматизированная сборка и интеграция с печатными платами и другими модулями:Стандартизированная модульная конструкция облегчает быструю сборку и автоматизацию производственной линии.

 

Электромагнитная совместимость и экранирование:Многослойная конструкция-обеспечивает частичную защиту от электромагнитных помех, уменьшая помехи в системе.

 

 

Аккумуляторные системы:Для распределения тока и высокого-распределения мощности на уровне ячеек, модулей и блоков часто используются жесткие или ламинированные шины, чтобы обеспечить требования к высокому току и низкому падению напряжения.

 

Моторные приводы и силовая электроника:Для обеспечения высокой-частотной коммутации и быстрого переключения тока часто используется ламинированная шина для силовой электроники, позволяющая уменьшить индуктивность контура и улучшить тепловые характеристики.

 

Центры связи и обработки данных:В сценариях с высокой-плотностью электропитания ламинированную шину для телекоммуникаций можно использовать для модульного распределения мощности и оптимизации рассеивания тепла.

 

Индивидуальные решения:Индивидуальные решения для конкретных клиентов или отраслей (например, именованные сценарии применения или эталонные примеры, такие как ламинированная шина для Mersen) демонстрируют адаптируемость ламинированных шин в различных цепочках поставок.
 

 

 

 

Типичный процесс производства шин включает в себя: Выбор материала → Резка → Предварительная обработка поверхности (например, травление и очистка) → Нарезка/перфорация → Ламинирование/выравнивание → Изоляционное покрытие или литье под давлением → Ламинирование и формование → Боковая обработка и обрезка → Обработка поверхности (лужение, никелирование или пассивация) → Окончательный контроль (сопротивление, сопротивление напряжению и термостойкость) → Упаковка.

 

Для ламинированных медных шин и ламинированных гибких шин выбор межслойного изоляционного материала, контроль температуры/давления в процессе ламинирования и точность выравнивания между слоями являются ключевыми факторами, определяющими электрические и механические характеристики продукта. Автоматизированная подача, точная штамповка и-линейное тестирование (сопротивление напряжению, ток утечки и тепловидение) необходимы для достижения высокой-массовой производительности.

 

 

Текущая грузоподъемность и тепловое моделирование:Спроектируйте площадь поперечного сечения-на основе требований к плотности тока системы и используйте тепловое моделирование, чтобы подтвердить повышение температуры и срок службы в максимальных условиях эксплуатации. При высоких плотностях тока рассмотрите возможность усиления локального рассеивания тепла.

 

Изоляция и путь утечки:Толщина изоляции и расстояния утечки/воздушного зазора определяются на основе напряжения системы и уровня безопасности, чтобы обеспечить запас безопасности в случае короткого замыкания или пробоя изоляции.

 

Механическая прочность и устойчивость к вибрации:В условиях электропривода и эксплуатации транспортных средств шины должны отвечать требованиям надежности по ударам, вибрации и термоциклированию. Ламинированные гибкие шины обладают преимуществами в плане снятия напряжений и усталостной прочности.

 

Электромагнитная совместимость (ЭМС):Минимизируйте площадь контура за счет расположения слоев и конструкции схемы, а также при необходимости включите экранирующие слои или специальные структуры защиты от электромагнитных помех.

 

Сборка и тестируемость:Продумайте расположение болтовых соединений, подключаемых-интерфейсов, паяных соединений и контрольных точек, чтобы облегчить сборку и обслуживание.

 

 

 

 

Шины сильно зависят от топологии системы и механических ограничений, что приводит к низкой степени стандартизации, и часто в первую очередь настраиваются по индивидуальному заказу. Это требует от производителей возможности быстрой проверки конструкции, опыта подбора материалов и полных производственных возможностей.

 

Несмотря на это, постепенно были разработаны серийные решения для конкретных приложений (таких как приводы двигателей и источники питания для телекоммуникаций), такие как ламинированные шины для силовой электроники и ламинированные шины для телекоммуникаций, что обеспечивает модульное производство и быструю доставку в определенном диапазоне.

 

 

Комплексная система обеспечения качества включает проверку материалов, испытания на сопротивление/непрерывность, испытания на устойчивость к напряжению, испытания на термоциклирование и термический удар, испытания на вибрацию и удар, а также испытания на длительный-срок службы. При массовом производстве ламинированных медных шин или ламинированных шин онлайн-тестирование сопротивления и точечный тепловизионный контроль могут эффективно обнаруживать ранние дефекты.

 

 

Более высокая интеграция и меньший размер:Поскольку напряжение и плотность мощности продолжают расти, к компонентам распределения энергии с высокой-плотностью, таким как ламинированные шины, предъявляются более высокие требования.

 

Новые материалы и обработка поверхности:Разработка высоконадежных изоляционных пленок и технологий-стойкой к коррозии поверхности для увеличения срока службы и совместимости с технологическими процессами.

 

Автоматизация и интеллектуальное производство:Улучшение автоматизации проектирования (электрическое-тепловое-механическое совместное-моделирование) и автоматизации производства для сокращения времени и затрат на доставку.

 

Стандартизация и модульность:Обеспечивая производительность, мы будем продвигать модульные линейки продуктов для типичных применений (таких как электроприводы, средства связи и накопления энергии), сочетая индивидуальную настройку и масштабируемость.

 

 

Являясь ключевым «невидимым» компонентом высоковольтной-системы транспортных средств на новой энергии, шины играют решающую роль в передаче энергии, рассеивании тепла, электромагнитной совместимости и эффективности сборки. Такие технологии, как ламинированные шины, различныеЛаминированные медные шиныи ламинированные гибкие шины обеспечивают эффективный путь для решения проблем с более высокими напряжениями, более высокими токами и более строгими ограничениями по пространству.

 

Заглядывая в будущее, можно сказать, что благодаря сочетанию моделирования на уровне системы-, инноваций в материалах и автоматизации производства шины будут продолжать развиваться в направлении более высокой интеграции, модульности и высокой надежности, тем самым лучше обслуживая ключевые подсистемы, такие как силовые батареи, системы управления двигателями и силовую электронику.