چهار فرآیند اصلی برای شین‌های یکپارچه CCS: فناوری‌های اتصال کلیدی در خودروهای انرژی جدید و سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی

با توسعه سریع وسایل نقلیه انرژی جدید، سیستم‌های ذخیره انرژی و تجهیزات برق هوشمند، شین‌های یکپارچه CCS (سیستم تماس سلولی) به یک جزء ضروری در بسته‌های باتری تبدیل شده‌اند. به‌عنوان پل مهمی که سلول‌ها و سیستم مدیریت باتری را به هم متصل می‌کند، CCS نه تنها انتقال جریان را انجام می‌دهد، بلکه نمونه‌برداری ولتاژ، نظارت بر دما و انتقال سیگنال را نیز انجام می‌دهد و پایه‌ای حیاتی برای عملکرد کارآمد و ایمن سیستم‌های باتری مدرن را تشکیل می‌دهد.

 

در سیستم‌های باتری با ولتاژ بالا، CCS معمولاً از شینه‌های رسانا، خطوط دریافت سیگنال، اجزای ساختاری عایق و اجزای اتصال تشکیل شده است. همانطور که سیستم های باتری به سمت طراحی های سبک وزن و بسیار یکپارچه تکامل می یابند، فرآیندهای تولید CCS به طور مداوم در حال ارتقا هستند. در حال حاضر، راه‌حل‌های اصلی یکپارچه‌سازی در صنعت عمدتاً شامل چهار مسیر فنی می‌شود: فرآیند براکت قالب‌گیری تزریقی، فرآیند صفحه جداکننده شکل‌دهی خلاء، فرآیند فیلم عایق فشار{{3} گرم، و فرآیند پرچ پانل تخت.

 

 

 

محلول براکت قالب گیری تزریقی یکی از اولین و بالغ ترین مسیرهای فرآیند برای CCS است. این راه‌حل از پلاستیک‌های مهندسی مقاوم در برابر شعله برای ایجاد ساختار پشتیبانی استفاده می‌کند و سپس هادی‌ها، اجزای نمونه‌برداری و ساختار عایق را از طریق پرچ کردن داغ، اتصالات ضربه‌ای{2}} یا روش‌های تثبیت مکانیکی در یک واحد واحد ادغام می‌کند. این فرآیند دارای استحکام مکانیکی بالا و پایداری ساختاری است و نیازمندی‌های عملیاتی طولانی‌مدت باتری‌های نیرو تحت ارتعاش، ضربه و محیط‌های پیچیده را برآورده می‌کند. با توجه به تکنولوژی بالغ و قوام تولید بالا، به طور گسترده ای در سیستم های باتری قدرت اولیه استفاده شد.

 

با این حال، ضخامت نسبتاً بزرگ براکت قالب‌گیری شده تزریق- فضای بسته باتری را اشغال می‌کند و وزن سیستم را افزایش می‌دهد. همانطور که نیازهای برد وسایل نقلیه جدید انرژی همچنان در حال افزایش است، طراحی سبک وزن به یک روند صنعت تبدیل شده است. بنابراین، سیستم‌های بیشتری از راه‌حل‌های اتصال رسانای نازک‌تر و سبک‌تر استفاده می‌کنند، مانند ساختارهای میلگرد چند لایه و میله‌های مسی چند لایه که در اینورترها و سیستم‌های توزیع ولتاژ بالا استفاده می‌شوند تا به استفاده بهتر از فضا و عملکرد الکتریکی دست یابند.

 

 

فرآیند شکل‌دهی خلاء، یک لایه{0}} بازدارنده شعله را گرم می‌کند و به ساختار جداکننده تبدیل می‌کند، که سپس با شینه رسانا و خطوط نمونه‌برداری مونتاژ و ثابت می‌شود.

 

در مقایسه با{0}}براکت‌های قالب‌گیری تزریقی سنتی، جداکننده‌های خلاء- نازک‌تر و سبک‌تر هستند و به طور موثر فضای داخلی بسته باتری را بهبود می‌بخشند. به طور همزمان، چرخه توسعه قالب آن کوتاه است، سرمایه‌گذاری تجهیزات کمتر است، و انعطاف‌پذیری تولید بالا است، که آن را برای نیازهای تولید در مقیاس بزرگ-مناسب می‌سازد.

 

شکل‌دهی خلاء مزایای قابل‌توجهی در سیستم‌های ذخیره انرژی و طراحی باتری‌های قدرت سبک وزن دارد. به خصوص در برخی از سیستم های قدرت بسیار یکپارچه، هنگامی که در ارتباط با اتصال دهنده های شینه چند لایه استفاده می شود، می تواند مسیرهای انتقال جریان را بیشتر بهینه کند و راندمان کلی مونتاژ را بهبود بخشد.

 

با این حال، به دلیل نازک بودن ماده، ظرفیت تحمل بار-و پایداری ابعادی آن نسبتاً محدود است، که نیاز به تأیید ساختاری کامل در شرایط عملیاتی پیچیده دارد.

 

 

فشار دادن داغ یکی از سریع‌ترین-فناوری‌های ادغام CCS در سال‌های اخیر است. این رویکرد از یک فیلم عایق برای جایگزینی صفحه پشتیبانی سنتی، فشار دادن شینه رسانا، خطوط نمونه برداری و مواد عایق در یک ساختار یکپارچه واحد از طریق گرمایش و فشار استفاده می کند.

 

CCS با فشار{0} داغ دارای یکپارچگی بالا است که به طور قابل توجهی تعداد اجزا را کاهش می‌دهد و منجر به ساختار کلی نازک‌تر و ساده‌تر می‌شود. به طور همزمان، عملکرد آب بندی و قابلیت اطمینان عایق بالایی را ارائه می دهد و آن را برای خطوط تولید خودکار مناسب می کند و به بهبود راندمان تولید و سازگاری محصول کمک می کند.

 

با توسعه مداوم سیستم‌های باتری{0} پرقدرت، این مفهوم ساختاری کاملاً با فلسفه طراحی شینه‌های اینورتر چند لایه مطابقت دارد. با کاهش اندوکتانس انگلی و بهینه سازی توزیع جریان، عملکرد الکتریکی یک سیستم را می توان به طور موثر بهبود بخشید. بنابراین، به طور گسترده در سیستم های انرژی جدید، مبدل های ذخیره انرژی، و واحدهای توزیع برق ولتاژ بالا استفاده می شود.

 

علاوه بر این، در زمینه‌های انرژی فتوولتائیک و بادی، اشکال ساختاری مانند میله‌های چندلایه چندلایه مورد استفاده در کاربرد اینورتر فتوولتائیک برای انرژی خورشیدی و نوار اتوبوس چند لایه برای Inverter I/O آسیاب بادی نیز به طور کامل مزایای فناوری شینه‌های چند لایه را در دستگاه‌های الکترونیکی{0}بالا نشان می‌دهند.

 

در حالی که فناوری{0}فشار داغ می‌تواند به یکپارچگی بالاتری دست یابد، به دقت بالای تجهیزات و کنترل فرآیند نیاز دارد و هزینه‌های سرمایه‌گذاری اولیه نسبتاً بالایی دارد. بنابراین، به طور کلی برای تولید محصولات متوسط ​​​​تا-محصولات- متوسط ​​​​تا{4}}بالا مناسب است.

 

 

 

فرآیند ساختار پانل تخت از یک صفحه پشتیبانی عایق مسطح به عنوان پایه استفاده می کند و شینه های رسانا و خطوط نمونه برداری برای دستیابی به یکپارچگی اجزا با پرچ ثابت می شوند.

 

در مقایسه با محلول‌های قالب‌گیری تزریقی، شکل‌دهی خلاء، و{0}}فشار داغ، این ساختار ساده‌تر است، هزینه‌های تولید پایین‌تر و راندمان پردازش بالاتری دارد، و برای پروژه‌های ذخیره‌سازی انرژی در مقیاس بزرگ{1}}حساس-هزینه مناسب است.

 

به دلیل ساختار نسبتاً مسطح آن، که فرآیندهای قالب گیری پیچیده را کاهش می دهد، ارزش کاربردی خاصی در برخی از سیستم های ذخیره انرژی ثابت و تجهیزات مدیریت انرژی دارد. در کاربردهای مرتبط، محصولاتی مانند PDU (واحد توزیع نیرو) BusBar، Wind Power Generator BusBar و BusBar برای SVG Static Power Reactive Generation نیز مفاهیم بهینه سازی ساختاری مشابهی را برای بهبود اقتصاد سیستم اتخاذ می کنند.

 

با این حال، برای باتری‌های انرژی جدید وسیله نقلیه که نیاز به مقاومت درازمدت لرزش، شوک و شرایط پیچیده عملیاتی دارند، استحکام مکانیکی و قابلیت اطمینان ساختار تخت همچنان باید بر اساس سناریوی کاربردی واقعی ارزیابی شود.

 

 

با بهبود محدوده خودروهای انرژی جدید، گسترش ظرفیت سیستم ذخیره انرژی و ارتقاء مداوم دستگاه های الکترونیکی قدرت، محصولات CCS به سمت سبک وزن، یکپارچگی بالا و قابلیت اطمینان بالا در حال توسعه هستند.

 

در آینده، فناوری باسبار چند لایه با CCS ادغام خواهد شد. راه‌حل‌های جدید، که توسط راه‌حل‌های قدرت گذرگاه چند لایه ارائه می‌شوند، می‌توانند به طور همزمان نیازمندی‌های انتقال جریان بالا، طراحی اندوکتانس کم و طرح ساختاری فشرده را برآورده کنند. در بخش وسایل نقلیه انرژی جدید، فناوری‌هایی مانند-اتوبوس چند لایه برای وسایل نقلیه هیبریدی ومیله های اتوبوس چند لایه برای پیل های سوختی جایگزینو سیستم های خودروهای الکتریکی هیبریدی توجه روزافزونی را به خود جلب کرده اند.

 

در همین حال، در زمینه‌های درایو صنعتی و الکترونیک قدرت، محصولاتی مانند درایو با فرکانس متغیر (VFD/VSD Drive)، BusBars و AC Drive BusBars به ​​طور مداوم مدولارسازی و هوشمندسازی سیستم‌های شینه را هدایت می‌کنند.

 

به طور کلی، فرآیندهای مختلف یکپارچه سازی CCS ویژگی های خاص خود را دارند. هنگام انتخاب راه حل، شرکت ها باید به طور جامع عواملی مانند رتبه بندی قدرت سیستم، چیدمان فضا، وزن مورد نیاز، هزینه های تولید و محیط عملیاتی را در نظر بگیرند تا راه حل یکپارچه سازی مناسب ترین برای نیازهای محصول خود را انتخاب کنند و به طراحی اتصال الکتریکی ایمن، کارآمد و قابل اعتماد دست یابند.