Аналіз збірних шин у системах високої-напруги транспортних засобів

У секторі нових енергетичних транспортних засобів шини є важливими компонентами систем передачі високої-напруги та-струму. Порівняно з транспортними засобами, що працюють-на традиційному паливі, транспортні засоби з новим джерелом енергії працюють на вищій напрузі та мають більшу щільність потужності, що пред’являє вищі вимоги до збірних шин щодо розподілу електроенергії, керування температурою та електромагнітної сумісності.

 

Ця стаття систематично пояснює типи збірних шин, переваги, виробництво та ключові моменти конструкції з точки зору галузі. Загальні технічні терміни (такі як ламіновані шини, багатошарові мідні шини та багатошарові мідні шини) включені в цю статтю для довідки як інженерів-проектувальників, так і спеціалістів із закупівель.

 

 

 

 

Шинопроводи можна класифікувати за матеріалом: мідь і алюміній. За гнучкістю їх можна розділити на жорсткі та гнучкі шини. Жорсткі збірні шини зазвичай мають суцільні провідники прямокутної або скошеної прямокутної форми та підходять для застосувань, де обмежений простір і потрібен певний ступінь жорсткості.

 

Гнучкі шини виготовляються шляхом укладання кількох шарів тонких плоских мідних листів і покриття їх ізоляційним матеріалом, що забезпечує покращену гнучкість і зняття напруги. Ламіновані шини (також відомі як багатошарові шини) забезпечують високу-інтеграцію завдяки багатьом шарам провідників та ізоляції. Загальні форми включають багатошарові мідні шини, багатошарові мідні шини та багатошарові гнучкі шини.

 

 

Компактна структура та високе використання простору:Ламіновані шини замінюють численні кабелі або товсті мідні шини з кількома шарами, значно економлячи простір і спрощуючи монтаж.

 

Низький опір і чудове розсіювання тепла:Короткі шляхи-поперечного-перерізу провідників зменшують контактний опір і втрати в лінії, знижуючи загальне підвищення температури та підвищуючи надійність системи.

 

Низька індуктивність, висока ємність:Компонування кількох шарів близько розташованих провідників ефективно пригнічує індуктивність петлі, пом’якшує стрибки напруги та захищає силові пристрої (такі як IGBT і SiC).

 

Легка автоматизована збірка та інтеграція з друкованими платами та іншими модулями:Стандартизована модульна конструкція забезпечує швидке складання та автоматизацію виробничої лінії.

 

Електромагнітна сумісність і екранування:Багатошарова конструкція-забезпечує часткове екранування електромагнітних перешкод, зменшуючи системні перешкоди.

 

 

Акумуляторні системи:Для розподілу струму та -високої напруги на рівнях осередків, модулів і пакетів часто використовуються жорсткі або ламіновані шини, щоб відповідати вимогам до високого струму та низького падіння напруги.

 

Моторні приводи та силова електроніка:Щоб забезпечити комутацію високої{0}}частоти та швидку комутацію струму, ламінована шина для силової електроніки часто використовується для зменшення індуктивності петлі та покращення теплових характеристик.

 

Центри зв'язку та обробки даних:У сценаріях електропостачання високої-щільності ламіновану шину для телекомунікацій можна використовувати для досягнення модульного розподілу електроенергії та оптимізації розсіювання тепла.

 

Індивідуальні рішення:Індивідуальні рішення для конкретних замовників або галузей промисловості (наприклад, іменовані сценарії застосування або контрольні випадки, такі як ламінована шина для Mersen) демонструють адаптивність ламінованої шини до різноманітних ланцюгів постачання.
 

 

 

 

Типовий процес виробництва збірної шини включає: Вибір матеріалу → Різання → Попередня обробка поверхні (наприклад, травлення та очищення) → Різання/штампування → Ламінування/вирівнювання → Покриття ізоляції або лиття під тиском → Ламінування та формування → Бічна обробка та обрізка → Обробка поверхні (лудіння, нікелювання або пасивація) → Остаточна перевірка (опір, опір напрузі, та термостійкість) → Упаковка.

 

Для ламінованих мідних шин і ламінованих гнучких шин вибір міжшарового ізоляційного матеріалу, контроль температури/тиску під час процесу ламінування та точність вирівнювання міжшарів є ключовими факторами у визначенні електричних і механічних характеристик виробу. Автоматизоване подавання, точне штампування та-тестування на лінії (опір напруги, струм витоку та тепловізор) є важливими для досягнення високого{2}}виходу масового виробництва.

 

 

Пропускна здатність струму та теплове моделювання:Спроектуйте площу-поперечного перерізу на основі поточних вимог до щільності системи та використовуйте термічне моделювання, щоб підтвердити підвищення температури та термін служби за максимальних робочих умов. При високій щільності струму розгляньте можливість посилення локального розсіювання тепла.

 

Ізоляція та шлях витоку:Товщина ізоляції та відстань шляху витоку/повітряного зазору визначаються на основі напруги системи та рівня безпеки, щоб забезпечити запас надійності у випадку короткого замикання або руйнування ізоляції.

 

Механічна міцність і стійкість до вібрації:В умовах експлуатації електроприводу та транспортного засобу шини повинні відповідати вимогам надійності щодо ударів, вібрації та циклічного перегріву. Ламіновані гнучкі збірні шини пропонують переваги у знятті напруги та стійкості до втоми.

 

Електромагнітна сумісність (EMC):Мінімізуйте площу петлі за допомогою компонування шарів і схеми, а також за потреби включайте екрануючі шари або спеціальні структури обробки електромагнітних перешкод.

 

Складання та тестування:Продумайте розташування болтових з’єднань, роз’ємів, паяних з’єднань і контрольних точок, щоб полегшити монтаж і обслуговування.

 

 

 

 

Шинопроводи сильно залежать від топології системи та механічних обмежень, що призводить до низького ступеня стандартизації, і часто насамперед налаштовуються. Це вимагає від виробників можливостей швидкої перевірки дизайну, досвіду підбору матеріалів і повних виробничих можливостей.

 

Незважаючи на це, поступово були розроблені серійні рішення для конкретних застосувань (таких як електроприводи та телекомунікаційні джерела живлення), такі як ламінована шина двигуна для силової електроніки та ламінована шина для телекомунікацій, що забезпечує модульне виробництво та швидку доставку в межах певного діапазону.

 

 

Комплексна система гарантії якості включає перевірку матеріалів, випробування опору/безперервності, випробування на витримку напруги, випробування на термічні цикли та термічні удари, випробування на вібрацію та удар, а також -тривале випробування на термін служби. Для масового виробництва ламінованих мідних шин або ламінованих шин онлайн-випробування на стійкість і точкові тепловізійні перевірки можуть ефективно виявляти ранні дефекти.

 

 

Вища інтеграція та менший розмір:Оскільки напруга та щільність потужності продовжують зростати, вищі вимоги висуваються до-компонентів розподілу електроенергії з високою щільністю, таких як ламіновані шини.

 

Нові матеріали та обробка поверхні:Розробка високонадійних ізоляційних плівок і корозійно{0}}стійких технологій обробки поверхні для покращення терміну служби та сумісності з процесами.

 

Автоматизація та інтелектуальне виробництво:Удосконалення автоматизації проектування (електричне-термо-механічне спів-моделювання) та автоматизація виробництва для скорочення часу доставки та витрат.

 

Стандартизація та модульність:Забезпечуючи продуктивність, ми просуватимемо модульні лінійки продуктів для типових застосувань (таких як електроприводи, комунікації та зберігання енергії), збалансовуючи налаштування та масштабованість.

 

 

Будучи ключовим, «невидимим» компонентом у високовольтній-системі нових транспортних засобів, шини відіграють вирішальну роль у передачі електроенергії, розсіюванні тепла, електромагнітній сумісності та ефективності збирання. Технології, такі як Laminated BusBars, різніЛаміновані мідні шини, і ламіновані гнучкі шини забезпечують життєздатний шлях для роботи з вищими напругами, вищими струмами та суворішими просторовими обмеженнями.

 

Дивлячись у майбутнє, завдяки поєднанню моделювання-на рівні системи, інноваційних матеріалів і автоматизації виробництва шини продовжуватимуть розвиватися в напрямку вищої інтеграції, модульності та високої надійності, тим самим краще обслуговуючи ключові підсистеми, такі як батареї живлення, системи керування двигунами та силова електроніка.