Четири основни процеса за CCS интегрирани шини: ключови технологии за свързване в нови енергийни превозни средства и системи за съхранение на енергия

С бързото развитие на нови енергийни превозни средства, системи за съхранение на енергия и интелигентно захранващо оборудване, CCS (Cell Contact System) интегрирани шини се превърнаха в незаменим компонент в рамките на батерийните пакети. Като ключов мост, свързващ клетките и системата за управление на батерията, CCS не само извършва пренос на ток, но също така се справя с вземането на проби от напрежението, мониторинга на температурата и предаването на сигнали, образувайки жизненоважна основа за ефективната и безопасна работа на съвременните батерийни системи.

 

В -батерийните системи с високо напрежение CCS обикновено се състои от проводими шини, линии за получаване на сигнал, изолиращи структурни компоненти и свързващи компоненти. Докато батерийните системи се развиват към леки и силно интегрирани дизайни, производствените процеси на CCS непрекъснато се надграждат. Понастоящем основните интеграционни решения в индустрията включват основно четири технически маршрута: процес на шприцване на скоби, процес на разделителна плоча с вакуумно формоване, процес на горещо-пресоване на изолационен филм и процес на занитване на плосък панел.

 

 

 

Решението за скоби за леене под налягане е един от най-ранните и зрели технологични пътища за CCS. Това решение използва -забавяща горенето инженерна пластмаса за създаване на носещата структура и след това интегрира проводниците, компонентите за вземане на проби и изолационната структура в едно цяло чрез методи за горещо занитване, -напасване или механично фиксиране. Този процес може да се похвали с висока механична якост и структурна стабилност, отговаряйки на дългосрочните-експлоатационни изисквания на захранващите батерии при вибрации, удари и сложни среди. Благодарение на своята зряла технология и висока производствена последователност, той беше широко използван в ранните системи за батерии.

 

Относително голямата дебелина на шприцованата -скоба обаче заема място в батерията и увеличава теглото на системата. Тъй като изискванията за пробег на новите енергийни превозни средства продължават да се увеличават, лекият дизайн се превърна в индустриална тенденция. Поради това все повече и повече системи приемат по-тънки и по-леки проводящи решения за свързване, като ламинирани шини и ламинирани медни шини, използвани в инвертори и високо{3}}системи за електроразпределение, за постигане на по-добро използване на пространството и електрически характеристики.

 

 

Процесът на вакуумно формоване нагрява и оформя -забавящ горенето филм в сепараторна структура, която след това се сглобява и фиксира с проводимата шина и линиите за вземане на проби.

 

В сравнение с традиционните шприц{0}}формовани скоби, вакуумно{1}}формованите сепаратори са по-тънки и по-леки, като ефективно подобряват използването на вътрешното пространство на батерията. В същото време неговият цикъл на развитие на матрицата е кратък, инвестицията в оборудване е по-ниска, а производствената гъвкавост е висока, което го прави подходящ за-мащабни производствени нужди.

 

Вакуумното формоване предлага значителни предимства в системите за съхранение на енергия и дизайна на леки батерии. Особено в някои силно интегрирани енергийни системи, когато се използва заедно с ламинирани конектори за шини, той може допълнително да оптимизира пътищата за предаване на ток и да подобри цялостната ефективност на сглобяването.

 

Въпреки това, поради тънкостта на материала, неговата товароносимост-капацитет и стабилност на размерите са относително ограничени, което изисква задълбочена структурна проверка при сложни работни условия.

 

 

Горещото-пресоване е една от най-бързо-развиващите се технологии за интегриране на CCS през последните години. Този подход използва изолационен филм, за да замени традиционната опорна плоча, притискайки проводящата шина, линиите за вземане на проби и изолационните материали в една интегрирана структура чрез нагряване и херметизиране.

 

Горе{0}}пресованият CCS се отличава с висока степен на интеграция, което значително намалява броя на компонентите и води до по-тънка и по-рационализирана цялостна структура. Едновременно с това той предлага висока производителност на уплътняване и надеждност на изолацията, което го прави подходящ за автоматизирани производствени линии и допринася за подобрена производствена ефективност и консистенция на продукта.

 

С непрекъснатото развитие на високо{0}}мощни акумулаторни системи, тази структурна концепция се съгласува идеално с философията на дизайна на ламинираните инверторни шини. Чрез намаляване на паразитната индуктивност и оптимизиране на разпределението на тока, електрическите характеристики на системата могат да бъдат ефективно подобрени; по този начин се използва широко в нови енергийни системи, преобразуватели за съхранение на енергия и високо{2}}разпределителни блокове за електрозахранване.

 

Освен това, в областта на фотоволтаичната и вятърната енергия, структурни форми като многослойна ламинирана шина, използвана в приложението за фотоволтаични инвертори за слънчева енергия и ламинирана шина за инвертор на вятърни мелници IGBT I/O също демонстрират напълно предимствата на технологията на ламинирана шина в електронни устройства с висока-мощност.

 

Въпреки че технологията за горещо пресоване може да постигне по-висока интеграция, тя изисква висока прецизност на оборудването и контрол на процеса и има относително високи първоначални инвестиционни разходи. Поради това обикновено е подходящ за производство на продукти от среден{2}}до-висок-цен.

 

 

 

Процесът на структурата на плоския панел използва равнинна изолационна опорна плоча като основа, а проводящата шина и линиите за вземане на проби са фиксирани чрез занитване, за да се постигне интегриране на компонентите.

 

В сравнение с решенията за леене под налягане, вакуумно формоване и горещо{0}}пресоване, тази структура е по-опростена, има по-ниски производствени разходи и по-висока ефективност на обработка, което я прави подходяща за-чувствителни към разходите широкомащабни-проекти за съхранение на енергия.

 

Поради сравнително плоската си структура, която намалява сложните процеси на формоване, той има определена стойност за приложение в някои стационарни системи за съхранение на енергия и оборудване за управление на енергия. В свързани приложения, продукти като PDU (електроразпределителен блок) BusBar, шина за вятърни генератори и шина за SVG статично генериране на реактивна мощност също приемат подобни концепции за структурна оптимизация за подобряване на икономичността на системата.

 

Въпреки това, за батерии за нови енергийни превозни средства, които трябва да издържат на дългосрочни-вибрации, удари и сложни работни условия, механичната якост и надеждност на плоската структура все още трябва да бъдат оценени въз основа на реалния сценарий на приложение.

 

 

С подобряването на гамата от нови енергийни превозни средства, разширяването на капацитета на системата за съхранение на енергия и непрекъснатото надграждане на силови електронни устройства, CCS продуктите се развиват към леки, висока интеграция и висока надеждност.

 

В бъдеще технологията за ламинирани шини ще бъде допълнително интегрирана с CCS. Новите решения, представени от Laminated Busbar Power Solutions, могат едновременно да отговорят на изискванията за високотоково предаване, дизайн с ниска индуктивност и компактно структурно оформление. В сектора на новите енергийни превозни средства, технологии като дву-слойни ламинирани шини за хибридни превозни средства иЛаминирани шини за алтернативни горивни клеткии системите за хибридни електрически превозни средства получават все по-голямо внимание.

 

Междувременно, в областта на промишленото задвижване и силовата електроника, продукти като задвижване с променлива честота (VFD/VSD задвижване), шини и шини за променливотоково задвижване непрекъснато стимулират модулирането и интелигентността на шинните системи.

 

Като цяло различните процеси на интегриране на CCS имат свои собствени характеристики. Когато избират решение, компаниите трябва да обмислят цялостно фактори като мощност на системата, пространствено оформление, изисквания за тегло, производствени разходи и работна среда, за да изберат интегрираното решение, което е най-подходящо за техните продуктови нужди, постигайки безопасен, ефективен и надежден дизайн на електрическа връзка.