Ανάλυση τεσσάρων βασικών διαδικασιών ολοκλήρωσης και τεχνολογικών εξελίξεων των ολοκληρωμένων διαύλων CCS

Ο ενσωματωμένος δίαυλος CCS, που χρησιμεύει ως κρίσιμος φορέας ηλεκτρικής σύνδεσης και λήψης σήματος εντός του πακέτου μπαταριών, χρησιμοποιείται ευρέως σε μπαταρίες νέας ενέργειας οχημάτων και συστήματα αποθήκευσης ενέργειας. Επιτρέπει κατά κύριο λόγο-σειρές και παράλληλη σύνδεση υψηλής τάσης των στοιχείων της μπαταρίας και την απόκτηση πληροφοριών όπως τάση και θερμοκρασία, μεταδίδοντας τα δεδομένα στο σύστημα BMS. Δομικά, η σχεδιαστική του φιλοσοφία σχετίζεται κάπως με τις Laminated BusBars και τις BusBars for Power Electronics στον τομέα των ηλεκτρονικών ισχύος.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Επιπλέον, με την τάση προς την υψηλή ολοκλήρωση, υιοθετεί σταδιακά τις αρχές σχεδιασμού των πολυεπίπεδων αγώγιμων δομών, όπως Laminated BusBars και Laminated BusBars for Mersen, για τη βελτίωση της χρήσης του χώρου και της ηλεκτρικής αξιοπιστίας. Παρόμοια σπονδυλωτή και υψηλή{1}}λογική σχεδιασμού αξιοπιστίας είναι επίσης εμφανής σε διαφορετικά σενάρια εφαρμογών, όπως Laminated Bus Bars for Telecom και Bus Bar Solutions for Electrical Power Distribution.

 

Στον τομέα της μετατροπής ισχύος υψηλής-απόδοσης, όπως Πολυστρωματικές ράβδοι διαύλου για ηλεκτρονικά ισχύος σε ηλεκτροκινητήρες και πλαστικοποιημένες ράβδοι διαύλου για κινητήρες που βασίζονται σε IGBT-, η δομή του διαύλου βελτιώνει την απόδοση του συστήματος μειώνοντας την παρασιτική επαγωγή. Στο πεδίο CCS, αυτή η προσέγγιση χρησιμοποιείται επίσης για τη βελτιστοποίηση του σχεδιασμού της αγώγιμης διαδρομής. Επιπλέον, σε εφαρμογές υψηλής ισχύος-όπως Laminated Bus Bars για Inverters High Current και Laminated Bus Bars for High Current Circuit Circuit IGBTs, οι απαιτήσεις για θερμική διαχείριση και δομική συμπαγή οδήγησαν την εξέλιξη του CCS προς ελαφριά και εξαιρετικά ολοκληρωμένα σχέδια.

 

Από δομική άποψη, οι πρώιμες λύσεις CCS συχνά χρησιμοποιούσαν βραχίονες με έγχυση- σε συνδυασμό με διεργασίες καθήλωσης για τη μηχανική ενσωμάτωση στοιχείων λήψης σήματος και ζυγών. Αυτή η προσέγγιση προσφέρει υψηλή δομική αντοχή αλλά έχει ως αποτέλεσμα σημαντική κατανάλωση βάρους και χώρου.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Παρόμοιες δομικές ιδέες εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται σε βαριές-βιομηχανικές εφαρμογές, όπως BusBars για ηλεκτρικές ατμομηχανές και BusBars Customized for Electrical Protection Solutions. Ωστόσο, σε συστήματα που δίνουν μεγαλύτερη έμφαση στην ηλεκτρομαγνητική απόδοση, όπως οι πλαστικοποιημένες ράβδοι χαλκού και οι πλαστικοποιημένες ράβδοι χαλκού, η εστίαση είναι περισσότερο στην απόδοση αγωγιμότητας και στη θερμική σταθερότητα. Ταυτόχρονα, ορισμένες εφαρμογές αναφέρονται επίσης στην ευέλικτη σχεδίαση των Laminated Flexible BusBars για προσαρμογή σε πολύπλοκες χωρικές διατάξεις.

 

Στη διαδικασία ολοκλήρωσης του πίνακα απομόνωσης θερμοδιαμόρφωσης, τα εξαρτήματα ενσωματώνονται χρησιμοποιώντας λεπτά μονωτικά υλικά και θερμικά πριτσίνια, με αποτέλεσμα μια ελαφρύτερη συνολική δομή. Αυτή η τάση προς λεπτότερα και ελαφρύτερα σχέδια μοιράζεται ορισμένα κοινά στοιχεία με τη βελτιωμένη μονωτική-φιλοσοφία σχεδίασης των Varnished Insolated Busbars (VIBs) και μια παρόμοια κατεύθυνση δομικής βελτιστοποίησης αντικατοπτρίζεται επίσης στο Bus Bar for Power Electronics Bunding Solutions.

 

Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές κατασκευές, αυτή η λύση είναι πιο κατάλληλη για σχέδια μονάδων μπαταρίας με υψηλές απαιτήσεις χρήσης χώρου.

 

Η λύση ενσωμάτωσης θερμο-πεπιεσμένης μεμβράνης μόνωσης χρησιμοποιεί μονωτική μεμβράνη PET για να αντικαταστήσει την παραδοσιακή δομή στήριξης, επιτυγχάνοντας ολοκληρωμένη συσκευασία πολλαπλών εξαρτημάτων μέσω θερμο-πρεσαρίσματος, με αποτέλεσμα μια πιο συμπαγή και σταθερή δομή. Αυτή η τεχνική προσέγγιση έχει αξία αναφοράς σε συστήματα ισχύος υψηλής αξιοπιστίας{{3}, όπως Laminated Bus Bar για IGBT{4}}με βάση το IGBT και Laminated Bus Bar for High Frequency Welding Power IGBT, δίνοντας έμφαση στη χαμηλή σύνθετη αντίσταση, την υψηλή σταθερότητα και τη βελτιστοποίηση απόδοσης υψηλής{{5} συχνότητας. Ταυτόχρονα, μια παρόμοια τάση ενσωματωμένης πολυστρωματικής μόνωσης και αγωγιμότητας αντικατοπτρίζεται επίσης στα συστήματα τεχνολογίας Laminated Copper BusBar και Laminated BusBar.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Στην πιο προηγμένη λύση πριτσίνωσης επίπεδων κατασκευών, η ενσωμάτωση χαμηλού{0}}κόστους επιτυγχάνεται μέσω επίπεδων μονωτικών πλακών στήριξης και διεργασιών πριτσίνωσης, κατάλληλες για σενάρια αποθήκευσης ενέργειας με σχετικά ήπιες απαιτήσεις δομικής σταθερότητας. Αυτή η χαμηλού κόστους-υψηλά προσαρμόσιμη προσέγγιση μπορεί να συγκριθεί και να αναλυθεί με τη δομική σχεδίαση της Πολυστρωματικής ράβδου διαύλου για τη δομή στερέωσης της τράπεζας πυκνωτών. Επιπλέον, σε συγκεκριμένες εφαρμογές υψηλής ισχύος και ειδικές περιβαλλοντικές εφαρμογές, όπως το Laminated Bus Bar for Spacecraft Power Inverter, οι απαιτήσεις για δομική αξιοπιστία και περιβαλλοντική προσαρμοστικότητα είναι ακόμη πιο αυστηρές.

 

Συνολικά, διάφορες διαδρομές διεργασίας για ενσωματωμένους διαύλους CCS εξελίσσονται συνεχώς προς ελαφρύ βάρος, υψηλή ενοποίηση και υψηλή αξιοπιστία. Η πορεία της τεχνολογικής τους εξέλιξης δείχνει μια σαφή συνεργιστική τάση με τεχνολογίες ηλεκτρονικών ζυγών ισχύος, όπως Laminated Bus Bar for High Current Circuit Board IGBT και Bus Bar for Power Electronics Bunding Solutions. Στο μέλλον, καθώς η αποθήκευση ενέργειας και τα νέα ενεργειακά συστήματα οχημάτων αυξάνουν περαιτέρω τις απαιτήσεις τους για πυκνότητα ισχύος και απόδοση χώρου, η ενοποίηση μεταξύ των δομών CCS και των τεχνολογιών μπάρας υψηλής απόδοσης-όπως π.χ.Πολυστρωματική μπάρα διαύλου για μετατροπέα υψηλού ρεύματοςθα γίνει πιο κοντά, οδηγώντας το συνολικό σύστημα ηλεκτρικής σύνδεσης προς ένα υψηλότερο επίπεδο ολοκλήρωσης.