Den skjulte spilleren i-høyspenningssystemer i nye energikjøretøyer – busser kommer i søkelyset

Sammenlignet med tradisjonelle bensinkjøretøyer har nye energikjøretøyer gjennomgått grunnleggende endringer i den generelle elektriske arkitekturen, en av de viktigste egenskapene er den betydelige økningen i systemspenning og driftsstrøm. Mens industrien lenge har fokusert på synlige komponenter som høy-spenningskontakter, høy-ledningsnett, releer og sikringer for å sikre høy-sikkerhet og energioverføring, er samleskinnen-en type "ikke-standardkomponent" som er ansvarlig for effektiv kraftdistribusjon og stabil overføring, en gradvis{6} uunnværlig komponent. høyspenningssystemene til nye energikjøretøyer.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Busser er ikke et nytt konsept. Siden fremkomsten av høy-, høy-strømkraftteknikk har samleskinner blitt mye brukt i kraft-, kommunikasjons-, jernbanetransport- og militærsektoren. Med den raske utviklingen av nye energikjøretøyer og energilagringsindustrier har applikasjonsskalaen og den tekniske kompleksiteten til samleskinner i kjøretøys høyspenningssystemer økt betydelig, og gradvis transformert dem fra en "støttende rolle" til en nøkkelfaktor som påvirker systemytelse og pålitelighet. I det generelle høyspenningssystemet til et kjøretøy utfører samleskinnen ikke bare strømoppsamlings- og distribusjonsfunksjoner, men påvirker også systemets temperaturøkning, energieffektivitet, elektromagnetisk kompatibilitet og romlig utforming direkte, noe som gjør dens rolle i arkitekturen for samleskinnene for elektriske kjøretøy stadig mer fremtredende.

 

Fra et materialperspektiv er samleskinner som brukes i nye energikjøretøyer hovedsakelig laget av kobber og aluminium. Kobbersamleskinner, på grunn av deres utmerkede ledningsevne og stabilitet, er mer utbredt i scenarier med høy-strøm og høy-pålitelighet. Basert på deres strukturelle form og avspenningsevne, kan samleskinner deles inn i stive samleskinner og fleksible samleskinner. Tradisjonelle stive samleskinner har en relativt enkel struktur og lavere teknisk terskel, og utfører først og fremst grunnleggende ledende funksjoner; mens fleksible samleskinner, gjennom flerlags laminerte strukturer, oppnår bedre spenningsbuffring og romlig tilpasningsevne, noe som gjør dem mer egnet for komplekse monteringsmiljøer og høye-vibrasjonsforhold, noe som fører til en kontinuerlig økende påføringshastighet i bilskinnedesign.

 

I høyspenningssystemene til nye energikjøretøyer er de omfattende fordelene med samleskinner og laminerte samleskinner spesielt tydelige. Deres kompakte struktur bidrar til å optimalisere den romlige utformingen av batteripakker og elektroniske kontrollsystemer; lav impedans, lav induktans og god varmeavledningsevne resulterer i lavere total systemtemperaturøkning, som effektivt undertrykker spenningsspisser og reduserer innvirkningen på strømenheter; flerlagsstrukturen støtter ikke bare integrert inngang og utgang ved forskjellige spenningsnivåer, men oppfyller også EMI-skjermingskrav.

 

Disse egenskapene gjør det mulig for samleskinnene å gradvis erstatte noen tradisjonelle kabelløsninger i EV-batterisamleskinne og strømskinneapplikasjoner for biler. Anvendelsen av samleskinner er imidlertid ikke uten utfordringer. På grunn av betydelige forskjeller i spenningsnivåer, effekttettheter og installasjonsplass på tvers av ulike kjøretøymodeller og plattformer, er samleskinner vanskelig å standardisere, og de fleste prosjekter krever tilpassede design basert på den generelle kjøretøyarkitekturen. Å utvikle en tilpasset samleskinne krever vanligvis sterk systemforståelse og tverrfaglig samarbeid, og stiller høye krav til designere i elektriske, strukturelle og produksjonsaspekter.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hvis vi tar et batterisystem som et eksempel, er dets interne høyspenningsforbindelser vanligvis delt inn i flere nivåer: celle-nivå, modul-nivå og pakke-nivå. I koblinger på celle-nivå brukes samleskinner primært til å koble celler i serie og parallell, vanligvis ved bruk av lasersveising, motstandssveising eller ultralydsveising, ofte ved bruk av stive kobber- eller stive aluminiumskinnestrukturer. I modul-nivå og pakke-nivåkoblinger brukes fleksible og stive samleskinner eller høyspentkabler i kombinasjon, avhengig av krav til systemdesign, for å møte ulike monteringsprosesser og vedlikeholdsbehov. Dette systemet utgjør et typisk bruksscenario for elektriske samleskinne for biler.

 

I drivmotorer, elektroniske kontrollsystemer og-ladesystemer ombord spiller samleskinner også en avgjørende rolle i kraftoverføring. Enten det er positiv elektrodefordeling eller sløyfeforbindelse, påvirker den strukturelle påliteligheten til positive og negative samleskinner direkte den langsiktige stabile driften av systemet. Sammenlignet med tradisjonelle kabler, tilbyr samleskinner fordeler i installasjonsnøyaktighet, repeterbarhet og tilpasningsevne til automatisert montering, og blir gradvis en avgjørende komponent i samleskinne billøsninger.

 

Fra et produksjonsperspektiv er ikke samleskinner selv avhengige av forstyrrende nye prosesser, men oppnår heller ytelsesforbedringer gjennom systemintegrasjon av modne prosesser. Typiske prosesser inkluderer materialvalg, blanking, forming, sveising, stansing, isolasjonsbelegg, overflatebehandling og testing. Nøkkelen til produktleveringseffektivitet, kostnadskontroll og kvalitetsstabilitet ligger i det tidlige-stadiet av system-integrasjonsdesignfunksjonene, snarere enn individuelle produksjonsprosesser. Dette er spesielt tydelig i den store-bruken av samleskinner for bilbatterier.

 

I løpet av den spesifikke designfasen må ingeniører vanligvis starte med de generelle kjøretøyets strømkrav, dele dem ned trinn-for-trinn til spennings- og strømparametrene til batterisystemet, og følgelig fullføre isolasjonsdesign, krypeavstandsverifisering og strøm-bærekapasitetsvurdering. Mens de oppfyller grunnleggende krav til elektrisk ytelse, må faktorer som temperaturøkning, energieffektivitet, livssykluskostnader og monteringsmetoder vurderes grundig for å bestemme samleskinnens strukturelle form og tekniske parametere. Denne prosessen er grunnleggende for å oppnå pålitelig strømskinnedrift.

 

Ser vi fremover, utvikler den nye energibilindustrien seg kontinuerlig mot høyere spenningsplattformer og høyere effekttettheter, med økende systemintegrasjon. Dette stiller høyere krav til samleskinner når det gjelder pålitelighet, holdbarhet og tilpasningsevne til automatisert montering. Hvordan oppnå høyere strøm-bærekapasitet innenfor begrenset plass og hvordan man opprettholder konsistens i stor-automatisert produksjon har blitt vanlige bekymringer i bransjen. Med utvidelsen av bransjen, systematiske løsninger sentrert rundt samarbeidsdesign avstrømkontakter for bilerog samleskinner vil bli en viktig retning for neste trinn i teknologisk utvikling.

 

Samlet sett, som en "skjult" komponent i høyspenningssystemene til nye energikjøretøyer, beveger samleskinnene seg gradvis til forkant av teknologi og verdi. Fra materialvalg til strukturell design, fra systemintegrasjon til produksjonsprosesser, blir deres strategiske posisjon i kjøretøyet stadig mer fremtredende. Det er forutsigbart at med den fortsatte utvidelsen av markedene for elektrifisering og energilagring, vil samleskinnerelaterte teknologier og applikasjonsmodeller fortsette å bli dypere og bryte gjennom.