راه‌حل‌های شینه مسی برای شمع‌های شارژ سریع EV: ظرفیت حمل جریان و مدیریت حرارتی

سیستم‌های شارژ سریع EV 360 کیلووات به شینه‌های مسی مهندسی شده برای انتقال مداوم جریان{2} بالا، افزایش حرارت کم و قابلیت اطمینان الکتریکی طولانی مدت- نیاز دارند. یک باسبار شمع شارژ EV که به درستی طراحی شده است از مس خالص C1100 با رسانایی 100٪ IACS، سطح مقطع بهینه شده، ضخامت عایق کنترل شده، و عملکرد دمای تأیید شده تحت شرایط IEC و تست قابلیت اطمینان خودرو استفاده می کند.

 

برای زیرساخت‌های شارژ{0}قدرت بالا، عامل محدود کننده نه تنها رسانایی الکتریکی، بلکه کنترل ترکیبی گرمای ژول، مقاومت تماس، پیری عایق، استرس مکانیکی و قرار گرفتن در معرض محیط است. راه‌حل‌های OEM باسبار مس سنگین باید انتخاب مواد، مهر زنی دقیق، فناوری جوش و آزمایش اعتبار را قبل از تولید انبوه یکپارچه کنند.

 

 

 

سیستم‌های شارژ سریع DC 360 کیلوواتی به شین‌هایی نیاز دارند که برای بارهای جریان پیوسته 500-600 آمپر طراحی شده‌اند.

 

یک شمع شارژ 360 کیلوواتی که در 600 ولت DC کار می کند تقریباً به جریان پیوسته 600 آمپر نیاز دارد. در مقایسه با سیستم‌های شارژ AC معمولی، شارژ{4}DC با توان بالا چگالی جریان بالاتر، تجمع دما سریع‌تر و الزامات سخت‌گیرانه‌تری برای هندسه رسانا ایجاد می‌کند.

پارامترهای مهندسی اصلی عبارتند از:

 

پارامتر	الزامات مهندسی
قدرت سیستم	>شارژ سریع DC 360 کیلووات
ولتاژ عملیاتی	400-1000 ولت DC
جریان پیوسته	400A-600A
اوج جریان	800A+ بسته به معماری شارژ
مواد مس	C1100 مس خالص
رسانایی	بزرگتر یا مساوی 100% IACS
تحمل ابعادی	± 0.01 میلی متر برای مناطق مهر زنی دقیق
درمان سطحی	آبکاری قلع/آبکاری نیکل / پوشش ضد اکسیداسیون-
کنترل افزایش دما	طبق الزامات IEC 61851

 

مقطع گذرگاه{0}}به طور مستقیم قابلیت حمل{1} فعلی را تعیین می کند. ضخامت ناکافی مس باعث تلفات I²R بیش از حد می شود، در حالی که طرح های بزرگ وزن، هزینه و فضای مونتاژ را افزایش می دهند.

 

محاسبه مقطع گذرگاه مسی-برای برنامه‌های شارژ EV

 

محاسبات اصلی -حمل جریان به شرح زیر است:

P = I² × R

کجا:

P=تولید گرما (W)

من=فعلی (A)

مقاومت الکتریکی R=(Ω)

مقاومت مس تحت تأثیر موارد زیر است:

طول هادی

سطح مقطع-

دمای عملیاتی

خلوص مادی

شرایط اکسیداسیون سطحی

 

برای مس C1100:

ضخامت شینه مسی	محدوده جریان پیوسته معمولی	برنامه
3 میلی متر	150A-250A	ماژول های شارژ کم مصرف
5 میلی متر	300A-400A	سیستم های شارژ DC استاندارد
8 میلی متر	500A-700A	شمع های شارژ 360 کیلووات+
10 میلی متر +	700A+	پلتفرم‌های{0}}شارژ سریع فوق‌العاده

 

شبیه سازی حرارتی معمولاً قبل از آزادسازی ابزار انجام می شود. هدف، حفظ دمای عملیاتی پایدار تحت حداکثر جریان شارژ بدون تجاوز از درجه حرارت عایق است.

 

درخواست ارزیابی و نقل قول رایگان DFM

 

 

کنترل فرآیند ساخت IATF 16949 برای باسبارهای شارژ EV

شینه‌های مسی با جریان بالا به چیزی بیش از برش و خمش ساده نیاز دارند. دقت ساخت بر مقاومت تماس، عملکرد حرارتی و قوام مونتاژ تأثیر می گذارد.

 

یک سازنده باسبار شارژ سریع واجد شرایط معمولاً موارد زیر را اعمال می کند:

مهر زنی پیشرونده قالب با کنترل ابعادی ± 0.01 میلی متر
خمش CNC برای ساختارهای شینه سه بعدی پیچیده
در -پرچ کردن برای مجموعه پایانه مسی یکپارچه
جوشکاری لیزری ساختارهای اتصال مس-مس و مس-
بازرسی CMM برای ابعاد هندسی بحرانی
اندازه گیری زبری سطح قبل از آبکاری

انتخاب مواد مس: مس خالص C1100 در مقابل برنج C2680

نقاط اتصال الکتریکی مختلف به آلیاژهای مس متفاوتی نیاز دارند.

مواد	رسانایی	استحکام مکانیکی	برنامه معمولی
C1100 مس خالص	بزرگتر یا مساوی 100% IACS	متوسط	باسبار اصلی برق، اتصال باتری
C1020 Oxygen-مس آزاد	بزرگتر یا مساوی 101% IACS	متوسط	اتصالات الکتریکی{0}}با قابلیت اطمینان بالا
برنجی C2680	25-30٪ IACS	بالاتر	اتصالات ترمینال، قطعات ثابت مکانیکی

 

مس C1100 ماده ترجیحی برای باسبارهای شارژ EV باقی می ماند زیرا تلفات الکتریکی به طور قابل توجهی افزایش می یابد که از آلیاژهای رسانایی کمتر در مسیرهای جریان بالا{1} مداوم استفاده شود.

 

مقایسه فرآیند جوشکاری برای مونتاژ شینه مسی

جوشکاری مس به دلیل هدایت حرارتی بالا و ویژگی‌های سطح بازتابنده چالش‌هایی را ایجاد می‌کند.

فرآیند	مزایا	محدودیت ها	برنامه
جوش لیزری مس-مس	گرمای کوچک-منطقه تحت تأثیر، اتوماسیون بالا	به کنترل دقیق پارامتر نیاز دارد	باتری و ماژول های شارژ
جوش لیزری مس-Al	انتقال هادی سبک وزن را فعال می کند	به کنترل اکسید نیاز دارد	اتصال باتری EV
لحیم کاری نقره ای مقاومتی	پیوند متالورژیکی قوی	ورودی حرارتی بالاتر	پایانه های جریان سنگین
جوشکاری انتشار مولکولی	مقاومت تماس کم	سرمایه گذاری تجهیزات بالاتر	اتصالات برقی درجه یک

 

برای تولید انبوه، پارامترهای جوش از طریق:

پایش انرژی جوشکاری
بازرسی عمق نفوذ
متالوگرافی مقطعی-
تست مقاومت الکتریکی

 

 

 

الزامات عملکرد عایق UL 94 V-0 برای شینه های مسی ولتاژ بالا

 

خرابی عایق می تواند باعث اتصال کوتاه، تخلیه قوس الکتریکی و خاموش شدن سیستم شارژ شود. روش عایق باید مقاومت دی الکتریک، حفاظت مکانیکی، مقاومت در برابر دما و ثبات تولید را در نظر بگیرد.

 

دو راه حل متداول عبارتند از پوشش پودری اپوکسی و عایق حرارتی{0}}.

مورد مقایسه	پوشش پودری اپوکسی	لوله انقباض حرارتی
قدرت دی الکتریک	>15 کیلو ولت بر میلی متر	10-20kV/mm بسته به مواد
کنترل ضخامت	0.2- 1.0 میلی متر قابل تنظیم است	ضخامت ثابت
مقاومت در برابر دما	-40 درجه تا 150 درجه	به طور معمول -40 درجه تا 125 درجه
حفاظت مکانیکی	پوشش با چسبندگی بالا	محافظ آستین انعطاف پذیر
بهره وری فضا	عالی	نیاز به ترخیص اضافی دارد
قابلیت اتوماسیون	بالا	متوسط
استاندارد معمولی	UL 94 V-0	UL 224

 

کنترل فرآیند پوشش پودر اپوکسی

فرآیند پوشش پودر اپوکسی شامل:

تمیز کردن سطح و عملیات شیمیایی
پاشش پودر الکترواستاتیک
فرآیند پخت کنترل شده
اندازه گیری ضخامت
تست مقاومت دی الکتریک

 

پارامترهای کلیدی کیفیت:

تحمل ضخامت پوشش
قدرت چسبندگی
بازرسی سوراخ سوزن
ولتاژ شکست دی الکتریک
مقاومت محیطی

 

برای ماژول های شارژ EV فشرده، پوشش اپوکسی استفاده بهتری از فضا را فراهم می کند زیرا یک لایه عایق یکنواخت را مستقیماً روی هادی مسی ایجاد می کند.

 

 

الزامات تست IEC و ISO برای شارژ اجزای زیرساخت

 

شمع های شارژ EV در فضای باز نصب می شوند و در معرض موارد زیر هستند:

رطوبت
چرخه دما
آلودگی نمکی
اشعه ماوراء بنفش
آلاینده های شیمیایی

شینه‌های مسی به عملیات سطحی مقاوم در برابر خوردگی-و دوام محیطی معتبر نیاز دارند.

 

آزمون های صلاحیت معمولی عبارتند از:

مورد آزمایشی	استاندارد	نیاز معمولی
تست اسپری نمک	IEC 60068-2-11	96h-1000h بسته به کاربرد
چرخه دما	IEC 60068-2-14	چرخه های حرارتی متعدد
تست رطوبت	IEC 60068-2-78	قرار گرفتن در معرض رطوبت بالا
تست عایق	IEC 60664	هماهنگی عایق ولتاژ بالا
درجه بندی شعله	UL 94	شرط V-0

 

روش های حفاظت از سطح:

درمان	تابع
آبکاری قلع	لحیم کاری و مقاومت در برابر اکسیداسیون را بهبود می بخشد
آبکاری نیکل	مقاومت در برابر خوردگی در دمای بالا
پوشش اپوکسی	حفاظت عایق الکتریکی
درمان ضد اکسیداسیون	قابلیت اطمینان سطح مس را افزایش می دهد

 

 

 

PPAP سطح 3 و بازرسی CMM برای{{1} درجه تولید خودرو

 

مشتریان زیرساخت خودرو و شارژ قبل از عرضه نیاز به تأیید فرآیند مستند دارند.

 

اسناد با کیفیت معمولی عبارتند از:

ارسال PPAP سطح 3
طرح کنترل
نمودار جریان فرآیند
PFMEA
گواهی مواد
گزارش بازرسی ابعادی
گزارش اعتبار سنجی جوشکاری

 

تجهیزات بازرسی شامل:

دستگاه اندازه گیری مختصات CMM
سیستم اندازه گیری نوری
تستر میکروسختی
محفظه نمک پاش
تجهیزات تست فشار ترکیدگی برای مجموعه‌های مربوط به خنک‌کننده-

 

یک OEM باسبار مسی واجد شرایط، هر مرحله تولید را از بازرسی ورودی مواد مس تا آزمایش نهایی عملکرد الکتریکی کنترل می کند.

 

 

زمان تحویل معمولی PPAP سطح 3 برای چیست؟باسبار شارژ EVپروژه ها؟

تحویل PPAP سطح 3 بسته به پیچیدگی ابزار، الزامات بازرسی و فرآیند تأیید مشتری معمولاً به 4-8 هفته نیاز دارد.

 

چگونه یک سازنده شینه مسی طول عمر قالب مهر زنی را تضمین می کند؟

قالب های مهر زنی پیشرونده از طریق تولید آزمایشی، تجزیه و تحلیل قابلیت ابعادی و نظارت مستمر برای اطمینان از عملکرد تحمل پایدار تأیید می شوند.

 

آیا سازندگان می‌توانند از نمونه‌های اولیه باسبار شارژ EV با حجم کوچک-قبل از تولید انبوه پشتیبانی کنند؟

بله. نمونه های اولیه مهندسی را می توان از طریق ماشینکاری CNC، برش لیزری و ابزار نرم قبل از سرمایه گذاری در تولید انبوه تولید کرد.