بازیکن پنهان در-سیستم‌های ولتاژ بالا وسایل نقلیه با انرژی جدید - اتوبوس‌ها در کانون توجه قرار می‌گیرند

در مقایسه با خودروهای بنزینی سنتی، خودروهای انرژی جدید دستخوش تغییرات اساسی در معماری کلی الکتریکی خود شده‌اند که یکی از مهم‌ترین ویژگی‌ها افزایش قابل توجه ولتاژ سیستم و جریان عملیاتی است. در حالی که صنعت مدت‌هاست بر روی اجزای قابل مشاهده مانند-اتصالات ولتاژ بالا،-بندهای سیم‌کشی ولتاژ بالا، رله‌ها و فیوزها برای اطمینان از{3}}ایمنی ولتاژ بالا و انتقال انرژی تمرکز کرده است، شین-یک نوع "غیر-جزء استاندارد غیرقابل باز شدن" در توزیع کارآمد برق و تبدیل شدن تدریجی به یک قطعه برق کارآمد است{6} سیستم های ولتاژ بالا- وسایل نقلیه با انرژی جدید.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

اتوبوس مفهوم جدیدی نیست. از زمان ظهور-مهندسی قدرت جریان بالا-ولتاژ بالا، باسبارها به طور گسترده در بخش های برق، ارتباطات، حمل و نقل ریلی و نظامی استفاده شده اند. با توسعه سریع وسایل نقلیه انرژی جدید و صنایع ذخیره‌سازی انرژی، مقیاس کاربرد و پیچیدگی فنی شین‌ها در سیستم‌های ولتاژ{4}بالای خودرو به طور قابل توجهی افزایش یافته است و به تدریج آنها را از یک "نقش پشتیبانی" به یک عامل کلیدی موثر بر عملکرد و قابلیت اطمینان سیستم تبدیل کرده است. در کل سیستم ولتاژ بالا یک وسیله نقلیه، شین نه تنها عملکردهای جمع آوری و توزیع جریان را انجام می دهد، بلکه مستقیماً بر افزایش دمای سیستم، بهره وری انرژی، سازگاری الکترومغناطیسی و چیدمان فضایی سیستم تأثیر می گذارد و نقش آن را در معماری وسیله نقلیه الکتریکی شینه به طور فزاینده ای برجسته می کند.

 

از دیدگاه مواد، باسبارهای مورد استفاده در وسایل نقلیه انرژی جدید عمدتاً از مس و آلومینیوم ساخته می شوند. شینه‌های مسی، به دلیل رسانایی و پایداری عالی‌شان، بیشتر در سناریوهای-جریان بالا،-با قابلیت اطمینان بالا استفاده می‌شوند. بر اساس شکل ساختاری و قابلیت‌های کاهش تنش، شینه‌ها را می‌توان به شینه‌های صلب و شینه‌های انعطاف‌پذیر تقسیم کرد. شینه های سفت و سخت سنتی ساختار نسبتاً ساده و آستانه فنی پایین تری دارند که در درجه اول عملکردهای رسانا اساسی را انجام می دهند. در حالی که شینه‌های انعطاف‌پذیر، از طریق ساختارهای چندلایه، به تنش بافر و سازگاری فضایی بهتری دست می‌یابند، و آنها را برای محیط‌های مونتاژ پیچیده و شرایط ارتعاش{6} بالا مناسب‌تر می‌سازد، که منجر به افزایش مداوم نرخ کاربرد در طراحی شینه‌های خودرو می‌شود.

 

در سیستم‌های{0} ولتاژ بالا وسایل نقلیه با انرژی جدید، مزایای جامع شینه‌ها و شینه‌های چند لایه مشهود است. ساختار فشرده آنها به بهینه سازی طرح فضایی بسته های باتری و سیستم های کنترل الکترونیکی کمک می کند. امپدانس کم، اندوکتانس کم و عملکرد خوب اتلاف گرما منجر به افزایش دمای کلی سیستم پایین تر می شود، به طور موثری افزایش ولتاژ را سرکوب می کند و تاثیر آن بر دستگاه های قدرت را کاهش می دهد. ساختار چند لایه نه تنها از ورودی و خروجی یکپارچه در سطوح مختلف ولتاژ پشتیبانی می کند، بلکه الزامات محافظ EMI را نیز برآورده می کند.

 

این ویژگی‌ها، شین‌ها را قادر می‌سازد تا به تدریج جایگزین برخی از راه‌حل‌های سنتی کابل در شین بار باتری EV و کاربردهای شینه برق خودرو شوند. با این حال، کاربرد باسبارها بدون چالش نیست. به دلیل تفاوت های قابل توجه در سطوح ولتاژ، چگالی توان و فضای نصب در مدل ها و پلت فرم های مختلف خودرو، استانداردسازی شین ها دشوار است و اکثر پروژه ها به طراحی های سفارشی شده بر اساس معماری کلی خودرو نیاز دارند. توسعه یک باسبار سفارشی معمولاً مستلزم درک قوی سیستم و همکاری بین رشته‌ای است که خواسته‌های بالایی را برای طراحان در جنبه‌های الکتریکی، ساختاری و تولیدی ایجاد می‌کند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

با در نظر گرفتن یک سیستم باتری قدرت، اتصالات ولتاژ بالای داخلی آن معمولاً به چند سطح تقسیم می‌شوند: سطح سلول، سطح ماژول-سطح و بسته-. در اتصالات سطح سلولی، شینه‌ها عمدتاً برای اتصال سلول‌ها به صورت سری و موازی استفاده می‌شوند، معمولاً از جوش لیزری، جوشکاری مقاومتی یا جوشکاری اولتراسونیک استفاده می‌شود که اغلب از ساختار شینه‌های مسی یا آلومینیومی سخت استفاده می‌شود. در ماژول‌های-سطح و پک-اتصالات سطح، شینه‌های انعطاف‌پذیر و صلب یا کابل‌های ولتاژ بالا به صورت ترکیبی، بسته به الزامات طراحی سیستم، برای برآوردن فرآیندهای مونتاژ و نیازهای تعمیر و نگهداری مختلف استفاده می‌شوند. این سیستم یک سناریوی کاربردی شینه الکتریکی معمولی خودرو را تشکیل می دهد.

 

در موتورهای محرک، سیستم‌های کنترل الکترونیکی، و{0}}سیستم‌های شارژ روی برد، شین‌ها نیز نقش مهمی در انتقال نیرو دارند. خواه توزیع الکترود مثبت یا اتصال حلقه باشد، قابلیت اطمینان ساختاری شینه‌های مثبت و منفی مستقیماً بر عملکرد پایدار دراز مدت سیستم تأثیر می‌گذارد. در مقایسه با کابل‌های سنتی، شین‌ها مزایایی را در دقت نصب، تکرارپذیری و سازگاری با مونتاژ خودکار ارائه می‌کنند و به تدریج به یک جزء حیاتی از راه‌حل‌های خودرو شین تبدیل می‌شوند.

 

از منظر تولید، باسبارها خود به فرآیندهای جدید مخرب متکی نیستند، بلکه از طریق یکپارچه سازی سیستم فرآیندهای بالغ به بهبود عملکرد دست می یابند. فرآیندهای معمولی عبارتند از انتخاب مواد، سفید کردن، شکل دهی، جوشکاری، پانچ کردن، پوشش عایق، عملیات سطح و آزمایش. کلید کارآمدی تحویل محصول، کنترل هزینه و ثبات کیفیت در-مرحله اولیه سیستم-قابلیت‌های طراحی یکپارچه‌سازی، به جای فرآیندهای تولید فردی نهفته است. این امر به‌ویژه در کاربرد-در مقیاس بزرگ شینه‌های پایانه باتری خودرو مشهود است.

 

در طول مرحله طراحی خاص، مهندسان معمولاً باید با نیازهای کلی نیروی خودرو شروع کنند، آنها را مرحله به مرحله به پارامترهای ولتاژ و جریان سیستم باتری تقسیم کنند، و بر این اساس، طراحی عایق، تأیید فاصله خزش و ارزیابی ظرفیت حمل فعلی- را کامل کنند. در حالی که الزامات اولیه عملکرد الکتریکی را برآورده می کند، عواملی مانند افزایش دما، بازده انرژی، هزینه چرخه عمر و روش های مونتاژ باید به طور جامع در نظر گرفته شوند تا در نهایت شکل ساختاری شینه و پارامترهای فنی تعیین شود. این فرآیند برای دستیابی به عملیات الکتریکی شینه قابل اعتماد اساسی است.

 

با نگاهی به آینده، صنعت خودروهای انرژی جدید به طور مداوم به سمت پلت فرم های ولتاژ بالاتر و چگالی توان بالاتر، با افزایش یکپارچگی سیستم، در حال تکامل است. این امر از نظر قابلیت اطمینان، دوام و سازگاری با مونتاژ خودکار، تقاضاهای بیشتری را برای شینه ها ایجاد می کند. چگونگی دستیابی به ظرفیت انتقال جریان بیشتر در فضای محدود و چگونگی حفظ ثبات در تولید خودکار در مقیاس بزرگ به دغدغه های رایج در صنعت تبدیل شده است. با گسترش صنعت، راه حل های سیستماتیک حول محور طراحی مشترک ازکانکتورهای برق خودروو باسبارها به یک جهت مهم برای مرحله بعدی تکامل فناوری تبدیل خواهند شد.

 

به طور کلی، باسبارها به عنوان یک جزء "پنهان" در{0}}سیستم‌های ولتاژ بالا وسایل نقلیه با انرژی جدید، به تدریج به سمت خط مقدم فناوری و ارزش حرکت می‌کنند. از انتخاب مواد گرفته تا طراحی ساختاری، از یکپارچه سازی سیستم تا فرآیندهای تولید، موقعیت استراتژیک آنها در خودرو به طور فزاینده ای برجسته می شود. قابل پیش‌بینی است که با گسترش مداوم بازارهای برق‌سازی و ذخیره‌سازی انرژی، فناوری‌ها و مدل‌های کاربردی مرتبط{3}}باسبار به تعمیق و نفوذ ادامه خواهند داد.