تجزیه و تحلیل ویژگی‌های مواد و طبقه‌بندی -شیشه‌های مسی و آلومینیومی ولتاژ بالا برای بسته‌های باتری

در وسایل نقلیه انرژی جدید و سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی، شین‌ها اجزای اصلی برای-انتقال برق با ولتاژ بالا هستند. در بسته‌های باتری، آنها مانند یک «شبکه عروقی» عمل می‌کنند، که توزیع انرژی را بین سلول‌ها، ماژول‌ها، موتورهای الکتریکی و تجهیزات جانبی ولتاژ بالا مدیریت می‌کنند. در سیستم‌های قوای محرکه، شینه‌های باتری و شینه‌های خودرو مسیرهای رسانای حیاتی را تشکیل می‌دهند، در حالی که شین‌های قدرت توزیع متمرکز نیرو را در مدار ولتاژ{4}بالای خودرو مدیریت می‌کنند.

 

 

 

شینه‌های ولتاژ بالا معمولاً از مس یا آلومینیوم ساخته می‌شوند و بخش مهمی از سیستم‌های شینه رسانا را تشکیل می‌دهند. شینه‌های مس- رسانایی بالا و پایداری عالی ارائه می‌دهند. اتصالات مدولار-که توسط کانکتورهای شینه تخصصی تسهیل می‌شوند-اغلب برای به حداقل رساندن مقاومت تماس و افزایش قابلیت اطمینان استفاده می‌شوند. در سیستم‌های الکتریکی خودرو، این شینه‌ها به طور گسترده برای انتقال جریان بالا استفاده می‌شوند و در عین حال الزامات اتلاف حرارت و دوام ساختاری را نیز برآورده می‌کنند.

 

شینه‌های مسی عمدتاً از مس خالص درجه T1/T2 برای رسانایی برتر استفاده می‌کنند، در حالی که شینه‌های آلومینیومی به دلیل ویژگی‌های سبک وزنشان ارزشمند هستند، و آنها را برای طرح‌هایی ایده‌آل می‌کند که در آن چگالی انرژی یک عامل حیاتی است. برخی از سیستم‌های کنترل الکترونیکی پیشرفته{3}از طرح‌های ساختاری و مواد عایق خاصی برای افزایش ایمنی و عملکرد دی الکتریک استفاده می‌کنند.

 

 

 

در معماری الکتریکی خودرو، شینه‌های مسی عایق‌شده اغلب در مدارهای اصلی{0}با قابلیت اطمینان بالا استفاده می‌شوند، زیرا پایداری رسانایی و حرارتی آنها نیازهای-عملیات با قدرت بالا را برآورده می‌کند. علاوه بر این، شین‌های مسی نقش حیاتی در سیستم‌های توزیع نیرو دارند و انتقال انرژی بین نیروگاه اصلی و منابع تغذیه کمکی را تسهیل می‌کنند.

 

برای رفع نیاز به سبک‌وزن و بهینه‌سازی هزینه، شینه‌های مسی سفارشی‌شده-طراحی‌شده برای توزیع کارآمد نیرو-به‌طور فزاینده‌ای در پلت‌فرم‌های خودروهای انرژی جدید رایج هستند. این راه حل ها چیدمان فضایی و مدیریت حرارتی را در عین حفظ راندمان رسانایی بالا بهینه می کنند.

 

 

در داخل بسته‌های باتری، شینه‌های مسی و آلومینیومی عملکردهای رسانایی و ساختاری را انجام می‌دهند و در کنار سایر اجزای ساختاری کار می‌کنند. شین‌های IGBT معمولاً برای انتقال جریان با فرکانس بالا بین ماژول‌های قدرت و اینورترها استفاده می‌شوند که به کاهش اندوکتانس انگلی و بهبود بازده سوئیچینگ کمک می‌کند. در سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی و وسایل نقلیه الکتریکی (EV)، از باسبارهای خازن DC اغلب برای تسهیل بافر انرژی و تثبیت ولتاژ بین خازن‌های پیوند DC و ماژول‌های قدرت استفاده می‌شود.

 

علاوه بر این، شین‌های چند لایه EV و شین‌های خازن فیلم از طراحی ساختاری لایه‌ای برای کاهش موثر القایی و بهبود عملکرد فرکانس بالا استفاده می‌کنند. در برنامه‌های-فیلتر ولتاژ بالا، باسبارهای خازن پیوند DC، توزیع جریان را بهینه می‌کنند و سرعت پاسخ سیستم را بهبود می‌بخشند.

 

 

از نظر ساختاری، باسبارهای ولتاژ بالا-به انواع انعطاف‌پذیر و صلب دسته‌بندی می‌شوند. شینه‌های انعطاف‌پذیر معمولاً با لایه‌گذاری چند لایه فویل مسی یا آلومینیومی ساخته می‌شوند. آنها انعطاف پذیری و مقاومت در برابر لرزش عالی را ارائه می دهند و آنها را برای چیدمان های فضایی پیچیده و سناریوهای اتصال پویا مناسب می کند. شینه‌های صلب از طریق فرآیندهای مهر زنی، خمش و تصفیه سطح تولید می‌شوند که استحکام مکانیکی عالی و ظرفیت تحمل جریان پایدار را ارائه می‌کنند.

 

در سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی و سیستم انتقال قدرت، شین‌های خازن معمولاً برای اتصال ماژول‌های خازن استفاده می‌شوند، در حالی که در سیستم‌های تبدیل توان با فرکانس بالا، شین‌های IGBT انتقال جریان را برای اجزای کلیدی حیاتی انجام می‌دهند. این طرح ها امپدانس کم و اندوکتانس کم را برای به حداکثر رساندن بهره وری انرژی در اولویت قرار می دهند.

 

 

در سیستم‌های ولتاژ بالا{0} EV، میله‌های رابط خازن EV اتصالات الکتریکی بین ماژول‌های خازن را تسهیل می‌کنند و توزیع جریان پایدار را تضمین می‌کنند، در حالی که میله‌های توزیع برق خازن EV تخصیص انرژی بین بانک خازن و شبکه ولتاژ{1}بالای خودرو را مدیریت می‌کنند.

 

برای افزایش ایمنی و عملکرد عایق،شینه های عایق برای خازن های EVبه طور گسترده در بسته بندی سیستم خازن ادغام شده اند تا از خرابی{0} ولتاژ بالا و تخلیه جزئی جلوگیری کنند. علاوه بر این، عایق شینه نقش مهمی در انزوا در سراسر سیستم ولتاژ بالا دارد، و فاصله های ایمن بین پتانسیل های ولتاژ مختلف را حفظ می کند و عملکرد قابل اعتماد طولانی مدت را تضمین می کند.

 

در طراحی یکپارچه سیستم‌های خازن ولتاژ بالا-، این عناصر ساختاری در مجموع یک سیستم جامع برای هدایت نیرو و حفاظت ایمنی کارآمد تشکیل می‌دهند.