Neli peamist protsessi CCS-i integreeritud siinide jaoks: peamised ühendustehnoloogiad uutes energiasõidukites ja energiasalvestussüsteemides

Uute energiasõidukite, energiasalvestussüsteemide ja nutikate toiteseadmete kiire arenguga on CCS-i (Cell Contact System) integreeritud siinid muutunud akukomplektide asendamatuks komponendiks. Olulise sillana, mis ühendab elemente ja akuhaldussüsteemi, ei tegele CCS mitte ainult vooluülekandega, vaid tegeleb ka pingeproovide võtmise, temperatuuri jälgimise ja signaaliedastusega, moodustades olulise aluse kaasaegsete akusüsteemide tõhusaks ja ohutuks tööks.

 

Kõrgepinge{0}}akusüsteemides koosneb CCS tavaliselt juhtivatest siinidest, signaali vastuvõtuliinidest, isoleerivatest konstruktsioonikomponentidest ja ühenduskomponentidest. Kuna akusüsteemid arenevad kergekaaluliste ja väga integreeritud disainilahenduste suunas, uuendatakse CCS-i tootmisprotsesse pidevalt. Praegu hõlmavad tööstusharu peamised integratsioonilahendused peamiselt nelja tehnilist teed: survevalu kronsteini protsess, vaakumvormimise eraldusplaadi protsess, kuum-pressimise isolatsioonikile protsess ja lamepaneelide neetimisprotsess.

 

 

 

Survevalu kronsteini lahendus on CCS-i jaoks üks varasemaid ja küpsemaid protsessiviise. Selles lahenduses kasutatakse tugistruktuuri loomiseks leegiaeglustavat tehnilist plasti ning seejärel ühendatakse juhid, proovivõtukomponendid ja isolatsioonikonstruktsioon üheks tervikuks kuumneetimise, klõps{2}}liitumise või mehaanilise kinnitusmeetodi abil. Sellel protsessil on suur mehaaniline tugevus ja struktuurne stabiilsus, mis vastab toiteakude pikaajalistele töönõuetele-vibratsiooni, löökide ja keerulistes keskkondades. Tänu oma küpsele tehnoloogiale ja kõrgele tootmise järjepidevusele kasutati seda laialdaselt varases võimsusega akusüsteemides.

 

Kuid sissepritse{0}}valatud kronsteini suhteliselt suur paksus võtab akus ruumi ja suurendab süsteemi kaalu. Kuna uute energiasõidukite sõiduulatuse nõuded aina suurenevad, on kergest disainist saanud tööstusharu trend. Seetõttu võetakse üha rohkem süsteeme kasutusele õhemad ja kergemad juhtivad ühenduslahendused, nagu lamineeritud siini- ja lamineeritud vasest siinikonstruktsioonid, mida kasutatakse inverterites ja kõrge-pinge jaotussüsteemides, et saavutada parem ruumikasutus ja elektriline jõudlus.

 

 

Vaakumvormimisprotsess soojendab ja vormib leegiaeglustava kile{0}}separaatoristruktuuriks, mis seejärel monteeritakse ja kinnitatakse juhtiva siini ja proovivõtuliinidega.

 

Võrreldes traditsiooniliste sissepritse-vormitud sulgudega, on vaakumvormitud-separaatorid õhemad ja kergemad, parandades tõhusalt aku siseruumi kasutamist. Samal ajal on selle vormiarenduse tsükkel lühike, seadmetesse investeerimine väiksem ja tootmise paindlikkus suur, mistõttu sobib see suuremahuliste tootmisvajaduste jaoks.

 

Vaakumvormimine pakub olulisi eeliseid energiasalvestussüsteemides ja kergete akude konstruktsioonides. Eriti mõnes tugevalt integreeritud toitesüsteemis, kui seda kasutatakse koos lamineeritud siiniühendustega, saab see veelgi optimeerida voolu ülekandeteid ja parandada üldist montaaži efektiivsust.

 

Kuid materjali õhukese tõttu on selle kandevõime ja mõõtmete stabiilsus suhteliselt piiratud, mistõttu on keerukates töötingimustes vaja põhjalikku konstruktsiooni kontrollimist.

 

 

Kuumpressimine-on üks kiiremini{1}}kasvavaid CCS-i integratsioonitehnoloogiaid viimastel aastatel. Selle lähenemisviisi puhul kasutatakse traditsioonilise tugiplaadi asendamiseks isolatsioonikilet, mis surub juhtiva siini, proovivõtuliinid ja isolatsioonimaterjalid kuumutamise ja survestamise kaudu üheks integreeritud struktuuriks.

 

Kuumpressitud -CCS-il on kõrge integreeritus, mis vähendab oluliselt komponentide arvu ja mille tulemuseks on õhem ja sujuvam üldine struktuur. Samal ajal pakub see kõrget tihendusjõudlust ja isolatsioonikindlust, muutes selle sobivaks automatiseeritud tootmisliinidele ning aidates kaasa tootmise efektiivsuse ja toote järjepidevuse paranemisele.

 

Suure võimsusega{0}}akusüsteemide pideva arendamisega ühtib see konstruktsioonikontseptsioon suurepäraselt lamineeritud inverteri siinide disainifilosoofiaga. Parasiit-induktiivsuse vähendamise ja voolujaotuse optimeerimise abil saab süsteemi elektrilist jõudlust tõhusalt parandada; seega kasutatakse seda laialdaselt uutes energiasüsteemides, energiasalvestavates muundurites ja kõrge-pinge jaotusseadmetes.

 

Lisaks demonstreerivad fotogalvaanilise ja tuuleenergia valdkonnas konstruktsioonivormid, nagu päikeseenergia fotogalvaanilise inverteri rakenduses kasutatav mitmekihiline lamineeritud siiniriba ja tuuleveski inverteri IGBT I/O lamineeritud siiniriba, samuti täielikult lamineeritud siinitehnoloogia eeliseid suure võimsusega{0}}elektroonikaseadmetes.

 

Kuigi kuumpressimise tehnoloogiaga- on võimalik saavutada suurem integreeritus, nõuab see seadmete suurt täpsust ja protsessi juhtimist ning suhteliselt kõrgeid alginvesteeringukulusid. Seetõttu sobib see üldiselt keskmise - kuni -kõrgekvaliteediliste- toodete valmistamiseks.

 

 

 

Lamepaneelide konstruktsiooniprotsessis kasutatakse alusena tasapinnalist isoleerivat tugiplaati ning juhtivad siinid ja proovivõtuliinid kinnitatakse komponentide integreerimiseks neetimise teel.

 

Võrreldes survevalu, vaakumvormimise ja kuumpressimise{0}}lahendustega, on see struktuur lihtsam, selle tootmiskulud on madalamad ja töötlemise tõhusus on kõrgem, mistõttu sobib see kulutundlike suuremahuliste energiasalvestusprojektide jaoks.

 

Tänu oma suhteliselt tasasele struktuurile, mis vähendab keerulisi vormimisprotsesse, on sellel teatud kasutusväärtus mõnes statsionaarses energiasalvestussüsteemis ja energiahaldusseadmetes. Seotud rakendustes kasutavad sellised tooted nagu PDU (Power Distribution Unit) siiniriba, tuuleenergia generaatori siiniriba ja SVG staatilise reaktiivenergia genereerimise siiniriba ka sarnaseid struktuuri optimeerimise kontseptsioone, et parandada süsteemi ökonoomsust.

 

Uute energiasõidukite akude puhul, mis peavad taluma pikaajalist vibratsiooni, põrutust ja keerulisi töötingimusi, tuleb lameda konstruktsiooni mehaanilist tugevust ja töökindlust siiski hinnata tegeliku kasutusstsenaariumi alusel.

 

 

Uute energiasõidukite valiku täiustamise, energiasalvestussüsteemi võimsuse laienemise ja jõuelektroonikaseadmete pideva uuendamisega arenevad CCS-tooted kergekaalulise, kõrge integreerituse ja kõrge töökindluse suunas.

 

Tulevikus integreeritakse lamineeritud siinitehnoloogia CCS-iga veelgi. Uued lahendused, mida esindab Laminated Busbar Power Solutions, suudavad samaaegselt täita suure vooluülekande, madala induktiivsusega disaini ja kompaktse konstruktsiooni paigutuse nõudeid. Uute energiasõidukite sektoris on sellised tehnoloogiad nagu kahe-kihi lamineeritud siiniribad hübriidsõidukitele jaLamineeritud siinilatid alternatiivsete kütuseelementide jaoksja hübriidelektrisõidukite süsteemid saavad järjest suuremat tähelepanu.

 

Samal ajal juhivad tööstuslike ajamite ja jõuelektroonika valdkondades sellised tooted nagu muutuva sagedusega ajam (VFD/VSD ajam), siinid ja vahelduvvooluajami siinid pidevalt siinisüsteemide modulariseerimist ja intelligentsust.

 

Üldiselt on erinevatel CCS-i integreerimisprotsessidel oma eripärad. Lahenduse valikul peaksid ettevõtted põhjalikult kaaluma selliseid tegureid nagu süsteemi võimsus, ruumi paigutus, kaalunõuded, tootmiskulud ja töökeskkond, et valida oma tootevajadustele kõige sobivam integratsioonilahendus, et saavutada ohutu, tõhus ja töökindel elektriühenduse disain.