Štirje glavni procesi za integrirane zbiralke CCS: ključne povezovalne tehnologije v novih energetskih vozilih in sistemih za shranjevanje energije

S hitrim razvojem novih energetskih vozil, sistemov za shranjevanje energije in pametne električne opreme so integrirane zbiralke CCS (Cell Contact System) postale nepogrešljiv sestavni del baterijskih paketov. Kot ključni most, ki povezuje celice in sistem za upravljanje baterije, CCS ne izvaja samo prenosa toka, temveč tudi vzorčenje napetosti, spremljanje temperature in prenos signala, kar je bistven temelj za učinkovito in varno delovanje sodobnih baterijskih sistemov.

 

V visoko{0}}napetostnih baterijskih sistemih je CCS običajno sestavljen iz prevodnih vodil, linij za zajem signala, izolacijskih strukturnih komponent in povezovalnih komponent. Ker se baterijski sistemi razvijajo v smeri lahkih in visoko integriranih zasnov, se proizvodni procesi CCS nenehno nadgrajujejo. Trenutno glavne integracijske rešitve v industriji vključujejo predvsem štiri tehnične poti: postopek brizganja nosilca, postopek vakuumskega oblikovanja z ločilno ploščo, vroč{3}}stiskanje izolacijskega filma in postopek kovičenja ravnih plošč.

 

 

 

Rešitev nosilca za brizganje je ena najzgodnejših in najbolj zrelih procesnih poti za CCS. Ta rešitev uporablja-tehnično plastiko, ki zavira gorenje, da ustvari podporno strukturo, nato pa integrira prevodnike, komponente za vzorčenje in izolacijsko strukturo v eno samo enoto z metodami vročega kovičenja, zaskočnega-pritrjevanja ali mehanskega pritrjevanja. Ta postopek se ponaša z visoko mehansko trdnostjo in strukturno stabilnostjo ter izpolnjuje dolgoročne-operativne zahteve električnih baterij pod tresljaji, udarci in kompleksnimi okolji. Zaradi svoje zrele tehnologije in visoke konsistentnosti proizvodnje se je široko uporabljal v zgodnjih sistemih baterij.

 

Vendar razmeroma velika debelina brizganega-litega nosilca zavzema prostor za baterijo in povečuje težo sistema. Ker se zahteve glede dosega novih energetskih vozil še naprej povečujejo, je lahka zasnova postala industrijski trend. Zato vedno več sistemov sprejema tanjše in lažje prevodne rešitve povezav, kot so strukture laminiranih vodil in laminiranih bakrenih vodil, ki se uporabljajo v pretvornikih in visoko{3}}napetostnih sistemih za distribucijo električne energije, da bi dosegli boljšo izrabo prostora in električno učinkovitost.

 

 

Postopek vakuumskega oblikovanja segreje in oblikuje-odporen proti ognju film v strukturo separatorja, ki se nato sestavi in ​​pritrdi s prevodno zbiralko in vodi za vzorčenje.

 

V primerjavi s tradicionalnimi brizganimi-oklepaji so vakuumsko{1}}oblikovani separatorji tanjši in lažji ter učinkovito izboljšujejo izkoriščenost notranjega prostora baterije. Hkrati je njegov razvojni cikel kalupov kratek, naložbe v opremo nižje, proizvodna prilagodljivost pa visoka, zaradi česar je primeren za-velike proizvodne potrebe.

 

Vakuumsko oblikovanje ponuja znatne prednosti v sistemih za shranjevanje energije in lahkih zasnovah baterij. Zlasti v nekaterih zelo integriranih energetskih sistemih, kadar se uporablja v povezavi z laminiranimi zbiralnimi konektorji, lahko dodatno optimizira trenutne prenosne poti in izboljša splošno učinkovitost sestavljanja.

 

Vendar sta zaradi tankosti materiala njegova-nosilnost in dimenzijska stabilnost razmeroma omejeni, kar zahteva temeljito strukturno preverjanje v zapletenih pogojih delovanja.

 

 

Vroče{0}}stiskanje je ena najhitreje{1}}rastočih integracijskih tehnologij CCS v zadnjih letih. Ta pristop uporablja izolacijsko folijo za zamenjavo tradicionalne podporne plošče, pri čemer s segrevanjem in tlakom stisne prevodno zbiralko, linije za vzorčenje in izolacijske materiale v eno samo integrirano strukturo.

 

Vroče{0}}stisnjeni CCS ima visoko integracijo, kar znatno zmanjša število komponent in ima za posledico tanjšo in bolj poenostavljeno splošno strukturo. Hkrati ponuja visoko zmogljivost tesnjenja in zanesljivost izolacije, zaradi česar je primeren za avtomatizirane proizvodne linije in prispeva k izboljšani učinkovitosti proizvodnje in doslednosti izdelkov.

 

Z nenehnim razvojem visoko{0}}zmogljivih baterijskih sistemov se ta strukturni koncept popolnoma ujema s filozofijo oblikovanja laminiranih inverterskih zbiralk. Z zmanjšanjem parazitske induktivnosti in optimizacijo porazdelitve toka je mogoče učinkovito izboljšati električno zmogljivost sistema; zato se široko uporablja v novih energetskih sistemih, pretvornikih za shranjevanje energije in visoko{2}}napetostnih distribucijskih enotah.

 

Poleg tega na področju fotovoltaike in vetrne energije strukturne oblike, kot je večplastna laminirana zbiralka, ki se uporablja v aplikaciji fotonapetostnega inverterja za sončno energijo, in laminirana vodila za pretvornik IGBT V/I za vetrnice, prav tako v celoti prikazujejo prednosti tehnologije laminiranih zbiralk v elektronskih-napravah z veliko močjo.

 

Čeprav lahko tehnologija vročega stiskanja doseže večjo integracijo, zahteva visoko natančnost opreme in nadzor procesa ter ima razmeroma visoke začetne naložbene stroške. Zato je na splošno primeren za proizvodnjo srednje{2}}do-visokokakovostnih-izdelkov.

 

 

 

Postopek strukture ploščate plošče uporablja ravninsko izolacijsko nosilno ploščo kot osnovo, prevodna zbiralka in vzorčevalni vodi pa so pritrjeni s kovičenjem, da se doseže integracija komponent.

 

V primerjavi z rešitvami za brizganje, vakuumsko oblikovanje in vroče-stiskanje je ta struktura preprostejša, ima nižje proizvodne stroške in večjo učinkovitost obdelave, zaradi česar je primerna za stroškovno{1}}občutljive velike-projekte shranjevanja energije.

 

Zaradi svoje relativno ravne strukture, ki zmanjšuje zapletene postopke oblikovanja, ima določeno uporabno vrednost v nekaterih stacionarnih sistemih za shranjevanje energije in opremi za upravljanje z energijo. V sorodnih aplikacijah izdelki, kot so PDU (enota za distribucijo električne energije), BusBar, Wind Power Generator BusBar in BusBar za SVG Static Reactive Power Generation, prav tako sprejemajo podobne koncepte strukturne optimizacije za izboljšanje ekonomičnosti sistema.

 

Vendar pa je treba pri novih energetskih akumulatorjih za vozila, ki morajo prenesti dolgotrajne-tresljaje, udarce in zapletene pogoje delovanja, še vedno oceniti mehansko trdnost in zanesljivost ploščate strukture na podlagi dejanskega scenarija uporabe.

 

 

Z izboljšanjem ponudbe novih energetskih vozil, razširitvijo zmogljivosti sistema za shranjevanje energije in nenehnim nadgrajevanjem močnostnih elektronskih naprav se izdelki CCS razvijajo v smeri lahkih, visoke integracije in visoke zanesljivosti.

 

V prihodnosti bo tehnologija laminiranih zbiralk dodatno integrirana s CCS. Nove rešitve, ki jih predstavljajo Laminated Busbar Power Solutions, lahko hkrati izpolnjujejo zahteve prenosa visokega toka, zasnove z nizko induktivnostjo in kompaktne strukturne postavitve. V sektorju novih energetskih vozil so tehnologije, kot so dvo-plastno laminirane avtobusne palice za hibridna vozila inLaminirane vodilne palice za alternativne gorivne celicein sistemi hibridnih električnih vozil so deležni vse večje pozornosti.

 

Medtem pa na področju industrijskega pogona in močnostne elektronike izdelki, kot so pogon s spremenljivo frekvenco (VFD/VSD pogon), vodila BusBars in AC Drive BusBars, nenehno spodbujajo modularizacijo in inteligentizacijo sistemov zbiralk.

 

Na splošno imajo različni procesi integracije CCS svoje značilnosti. Pri izbiri rešitve bi morala podjetja celovito upoštevati dejavnike, kot so nazivna moč sistema, razporeditev prostora, zahteve glede teže, proizvodni stroški in delovno okolje, da bi izbrala integracijsko rešitev, ki je najbolj primerna za njihove potrebe po izdelku, ter tako dosegla varno, učinkovito in zanesljivo zasnovo električne povezave.