Чотири основні процеси для інтегрованих збірних шин CCS: ключові технології підключення в нових енергетичних транспортних засобах і системах накопичення енергії

Зі швидким розвитком нових енерготранспортних засобів, систем накопичення енергії та інтелектуального енергетичного обладнання інтегровані шини CCS (Cell Contact System) стали незамінним компонентом акумуляторних блоків. Як важливий міст, що з’єднує клітини та систему керування батареями, CCS не лише виконує передачу струму, але й обробляє вибірку напруги, моніторинг температури та передачу сигналу, формуючи життєво важливу основу для ефективної та безпечної роботи сучасних акумуляторних систем.

 

У -батарейних системах високої напруги CCS зазвичай складається з провідних шин, ліній збору сигналу, ізоляційних структурних компонентів і з’єднувальних компонентів. У міру того, як акумуляторні системи еволюціонують до легких і високоінтегрованих конструкцій, виробничі процеси CCS постійно вдосконалюються. Наразі основні інтеграційні рішення в галузі в основному включають чотири технічні шляхи: процес лиття під тиском кронштейнів, процес вакуумного формування роздільної пластини, процес гарячого-пресування ізоляційної плівки та процес клепання плоских панелей.

 

 

 

Рішення кронштейнів для лиття під тиском є ​​одним із найперших і найзріліших процесів для CCS. У цьому рішенні для створення опорної конструкції використовуються -вогнестійкі інженерні пластики, а потім інтегруються провідники, компоненти для відбору зразків та ізоляційна структура в єдиний блок за допомогою методів гарячої заклепки, замикання- або механічної фіксації. Цей процес має високу механічну міцність і структурну стабільність, що відповідає -довгостроковим вимогам до роботи акумуляторів під впливом вібрації, ударів і складних умов. Завдяки своїй зрілій технології та високій продуктивності він широко використовувався в ранніх системах живлення акумуляторів.

 

Однак відносно велика товщина литого-кронштейна займає місце для акумуляторної батареї та збільшує вагу системи. Оскільки вимоги до запасу ходу нових транспортних засобів з енергією постійно зростають, полегшена конструкція стала галузевою тенденцією. Тому все більше і більше систем використовують тонкі та легші провідні з’єднувальні рішення, такі як ламіновані шини та багатошарові мідні шини, що використовуються в інверторах і системах розподілу електроенергії високої-напруги, щоб досягти кращого використання простору та електричних характеристик.

 

 

Процес вакуумного формування нагріває та формує -вогнезахисну плівку в структуру сепаратора, яка потім збирається та фіксується за допомогою провідної шини та ліній відбору проб.

 

Порівняно з традиційними кронштейнами-формованими під тиском, сепаратори-формованого вакуумного формування тонші та легші, що ефективно покращує використання внутрішнього простору акумуляторної батареї. Водночас його цикл розробки прес-форми короткий, інвестиції в обладнання менші, а виробнича гнучкість висока, що робить його придатним для потреб-великого виробництва.

 

Вакуумне формування пропонує значні переваги в системах зберігання енергії та конструкціях легких акумуляторів. Особливо в деяких високоінтегрованих системах живлення, коли використовується в поєднанні з ламінованими з’єднувачами шин, це може додатково оптимізувати шляхи передачі струму та підвищити загальну ефективність складання.

 

Однак через тонкість матеріалу його-несуча здатність і стабільність розмірів відносно обмежені, що вимагає ретельної перевірки конструкції за складних умов експлуатації.

 

 

Гаряче{0}}пресування — це одна з-технологій інтеграції CCS, яка найшвидше розвивається за останні роки. У цьому підході використовується ізоляційна плівка для заміни традиційної опорної плити, пресування провідної шини, ліній відбору проб та ізоляційних матеріалів в єдину інтегровану структуру за допомогою нагрівання та тиску.

 

Гаряче{0}}пресований CCS відрізняється високим рівнем інтеграції, що значно зменшує кількість компонентів і призводить до тоншої та більш обтічної загальної структури. Одночасно він забезпечує високі показники герметизації та надійність ізоляції, що робить його придатним для автоматизованих виробничих ліній і сприяє підвищенню ефективності виробництва та стабільності продукту.

 

Завдяки безперервному розвитку високо-потужних акумуляторних систем ця структурна концепція ідеально узгоджується з філософією дизайну ламінованих інверторних шин. Завдяки зменшенню паразитної індуктивності та оптимізації розподілу струму можна ефективно покращити електричні характеристики системи; таким чином, він широко використовується в нових енергетичних системах, перетворювачах накопичення енергії та високо{2}}розподільних блоках електроживлення.

 

Крім того, у сферах фотоелектричної та вітрової енергетики такі структурні форми, як багатошарова ламінована шина, яка використовується в фотоелектричних інверторах для сонячної енергії, і ламінована шина для інвертора вітряних млинів IGBT I/O також повністю демонструють переваги технології ламінованої шини в електронних пристроях високої-потужності.

 

Хоча технологія гарячого{0}}пресування може досягти вищої інтеграції, вона вимагає високої точності обладнання та контролю процесу, а також має відносно високі початкові інвестиційні витрати. Тому він, як правило, підходить для виробництва продуктів середнього-–-високого-класу.

 

 

 

Процес конструкції плоских панелей використовує плоску ізоляційну опорну пластину як основу, а провідну шину та лінії відбору проб фіксують заклепками для досягнення інтеграції компонентів.

 

Порівняно з рішеннями для лиття під тиском, вакуумного формування та гарячого-пресування ця структура простіша, має нижчі витрати на виробництво та вищу ефективність обробки, що робить її придатною для-важких-великомасштабних{2}}проектів зберігання енергії.

 

Завдяки своїй відносно плоскій структурі, яка зменшує складні процеси формування, він має певну цінність для застосування в деяких стаціонарних системах накопичення енергії та обладнанні керування енергією. У пов’язаних додатках такі продукти, як PDU (блок розподілу електроенергії), BusBar, Wind Power Generator BusBar і BusBar for SVG Static Reactive Power Generation, також застосовують подібні концепції структурної оптимізації для підвищення економії системи.

 

Однак для нових автомобільних акумуляторних батарей, які мають витримувати довготривалу-вібрацію, удари та складні умови експлуатації, механічну міцність і надійність плоскої конструкції все ще потрібно оцінити на основі фактичного сценарію застосування.

 

 

З удосконаленням асортименту нових енергетичних транспортних засобів, розширенням ємності системи зберігання енергії та постійним оновленням силових електронних пристроїв продукти CCS розвиваються в напрямку полегшення, високої інтеграції та високої надійності.

 

У майбутньому технологія ламінованих шин буде додатково інтегрована з CCS. Нові рішення, представлені Laminated Busbar Power Solutions, можуть одночасно відповідати вимогам передачі великого струму, конструкції з низькою індуктивністю та компактного структурного компонування. У секторі нових енергетичних транспортних засобів такі технології, як дво-шарові ламіновані шини для гібридних транспортних засобів таЛаміновані шини для альтернативних паливних елементівСистеми гібридних електричних транспортних засобів привертають все більше уваги.

 

У той же час у галузях промислового приводу та силової електроніки такі продукти, як привод змінної частоти (VFD/VSD Drive), BusBars і AC Drive BusBars, постійно стимулюють модульність та інтелектуалізацію шинних систем.

 

Загалом, різні процеси інтеграції CCS мають свої особливості. Вибираючи рішення, компанії повинні всебічно враховувати такі фактори, як потужність системи, планування простору, вимоги до ваги, витрати на виробництво та робоче середовище, щоб вибрати інтеграційне рішення, яке найбільше відповідає потребам продукту, досягаючи безпечного, ефективного та надійного електричного з’єднання.