Analýza štyroch hlavných integračných procesov a technologických evolúcií integrovaných prípojníc CCS

Integrovaná prípojnica CCS, ktorá slúži ako rozhodujúce elektrické spojenie a prenášač signálu v rámci batériovej sady, je široko používaná v nových energetických batériách vozidiel a systémoch skladovania energie. Primárne umožňuje vysokonapäťové sériové a paralelné pripojenie článkov batérie a získavanie informácií, ako je napätie a teplota, prenášanie údajov do systému BMS. Štrukturálne je filozofia jeho dizajnu do istej miery spojená s laminovanými prípojnicami a prípojnicami pre výkonovú elektroniku v oblasti výkonovej elektroniky.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Okrem toho, s trendom k vysokej integrácii, postupne prijíma konštrukčné princípy vrstvených vodivých štruktúr, ako sú laminované prípojnice a laminované prípojnice pre Mersen, aby sa zlepšilo využitie priestoru a elektrická spoľahlivosť. Podobná modulárna a vysoko{1}}spoľahlivá logika návrhu je zrejmá aj v rôznych aplikačných scenároch, ako sú napríklad laminované zbernice pre telekomunikácie a riešenia zberníc pre distribúciu elektrickej energie.

 

V oblasti vysokovýkonnej{0}}premeny energie, ako sú napríklad vrstvené zbernice pre výkonovú elektroniku v motorových pohonoch a vrstvené zbernice pre motorové pohony-na báze IGBT, štruktúra zberníc zlepšuje účinnosť systému znížením parazitnej indukčnosti. V oblasti CCS sa tento prístup používa aj na optimalizáciu návrhu vodivej dráhy. Okrem toho v aplikáciách s vysokým-výkonom, ako sú laminované zbernice pre vysokoprúdové meniče a laminované zbernice pre vysokoprúdové obvodové dosky IGBT, požiadavky na tepelný manažment a kompaktnosť konštrukcie poháňali vývoj CCS smerom k ľahkým a vysoko integrovaným dizajnom.

 

Zo štrukturálneho hľadiska rané riešenia CCS často používali vstrekované{0}}tvarované držiaky v kombinácii s nitovacími procesmi na mechanickú integráciu komponentov na získavanie signálu a prípojníc. Tento prístup ponúka vysokú štrukturálnu pevnosť, ale vedie k značnej hmotnosti a spotrebe priestoru.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Podobné konštrukčné nápady sa stále používajú v ťažkých{0}}priemyselných aplikáciách, ako sú prípojnice pre elektrické lokomotívy a prípojnice prispôsobené pre riešenia elektrickej ochrany. Avšak v systémoch, ktoré kladú väčší dôraz na elektromagnetický výkon, ako sú laminované medené prípojnice a laminované medené tyče, sa dôraz kladie skôr na účinnosť vodivosti a tepelnú stabilitu. Súčasne sa niektoré aplikácie odvolávajú aj na flexibilný dizajnový koncept laminovaných flexibilných prípojníc, aby sa prispôsobili zložitým priestorovým usporiadaniam.

 

V procese integrácie izolačných panelov tvarovaním za tepla sú komponenty integrované pomocou tenkých izolačných materiálov a tepelného nitovania, výsledkom čoho je ľahšia celková konštrukcia. Tento trend smerom k tenším a ľahším dizajnom zdieľa niektoré spoločné znaky s filozofiou vylepšeného dizajnu izolácie- lakovaných izolovaných prípojníc (VIB) a podobný smer štrukturálnej optimalizácie sa odráža aj v zbernici pre riešenia Power Electronics Bunding Solutions.

 

V porovnaní s tradičnými konštrukciami je toto riešenie vhodnejšie pre konštrukcie batériových modulov s vysokými nárokmi na priestorové využitie.

 

Riešenie integrácie tepelne-izolačnej fólie používa PET izolačnú fóliu na nahradenie tradičnej nosnej konštrukcie, čím sa dosahuje integrované balenie viacerých komponentov prostredníctvom tepelného-lisovania, výsledkom čoho je kompaktnejšia a stabilnejšia konštrukcia. Tento technický prístup má referenčnú hodnotu vo vysoko-spoľahlivých napájacích systémoch, ako je napríklad kondenzátorová laminovaná zbernica pre motorové pohony-na báze IGBT a laminovaná zbernica pre vysokofrekvenčné zváracie IGBT, pričom obidve kladú dôraz na nízku impedanciu, vysokú stabilitu a optimalizáciu vysoko{5}}frekvenčného výkonu. Súčasne sa podobný trend integrovanej laminovanej izolácie a vodivosti prejavuje aj v technologických systémoch Laminated Copper BusBar a Laminated BusBar.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V pokročilejšom riešení nitovania s planárnou štruktúrou sa lacná integrácia{0}}dosahuje pomocou plochých izolačných podporných dosiek a nitovacích procesov, ktoré sú vhodné pre scenáre skladovania energie s relatívne miernymi požiadavkami na stabilitu konštrukcie. Tento lacný-náklad a vysoko adaptabilný prístup možno porovnať a analyzovať so štrukturálnym návrhom laminovanej zbernice pre montážnu štruktúru kondenzátorovej banky. Okrem toho v špecifických-aplikáciách s vysokým výkonom a špeciálnymi environmentálnymi aplikáciami, ako je laminovaná zbernica pre napájací menič kozmickej lode, sú požiadavky na spoľahlivosť konštrukcie a prispôsobivosť k životnému prostrediu ešte prísnejšie.

 

Celkovo sa rôzne procesné cesty pre integrované prípojnice CCS neustále vyvíjajú smerom k odľahčovaniu, vysokej integrácii a vysokej spoľahlivosti. Ich cesta technologického vývoja ukazuje jasný synergický trend s technológiami výkonových elektronických prípojníc, ako je laminovaná zbernica pre vysokoprúdovú obvodovú dosku IGBT a zbernica pre riešenia spojovania výkonovej elektroniky. V budúcnosti, keď skladovanie energie a nové systémy energetických vozidiel ďalej zvyšujú svoje požiadavky na hustotu výkonu a priestorovú efektívnosť, integrácia medzi štruktúrami CCS a vysoko-výkonnými technológiami prípojníc, ako napr.Laminovaná zbernica pre vysokoprúdový meničsa priblíži, čím sa celkový systém elektrického pripojenia posunie k vyššej úrovni integrácie.