Anàlisi de quatre processos d'integració principals i evolucions tecnològiques de barres de bus integrades CCS

La barra de bus integrada CCS, que serveix com a connexió elèctrica crucial i portador d'adquisició de senyals dins del paquet de bateries, s'utilitza àmpliament en les bateries d'energia dels vehicles d'energia i els sistemes d'emmagatzematge d'energia. Permet principalment la connexió en sèrie i en paral·lel d'alta tensió-de les cèl·lules de la bateria i l'adquisició d'informació com ara la tensió i la temperatura, transmetent les dades al sistema BMS. Estructuralment, la seva filosofia de disseny està una mica relacionada amb les barres de bus laminats i les barres de bus per a electrònica de potència en el camp de l'electrònica de potència.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A més, amb la tendència cap a una alta integració, s'està adoptant gradualment els principis de disseny d'estructures conductores en capes, com ara barres de bus laminats i barres de bus laminats per a Mersen, per millorar la utilització de l'espai i la fiabilitat elèctrica. Una lògica de disseny modular i d'alta-fiabilitat similar també és evident en diferents escenaris d'aplicació, com ara barres de bus laminat per a telecomunicacions i solucions de barres de distribució d'energia elèctrica.

 

En el camp de la conversió de potència d'alt rendiment-, com ara barres de bus laminat per a electrònica de potència en accionaments de motor i barres de bus laminat per a accionaments de motor basats en IGBT-, l'estructura de barres millora l'eficiència del sistema reduint la inductància paràsit. En el camp CCS, aquest enfocament també s'utilitza per optimitzar el disseny del camí conductor. A més, en aplicacions d'alta potència, com ara barres de bus laminades per a inversors d'alta intensitat i barres de bus laminats per a IGBT de plaques de circuits d'alta intensitat, els requisits de gestió tèrmica i compacitat estructural han impulsat l'evolució de CCS cap a dissenys lleugers i altament integrats.

 

Des d'una perspectiva estructural, les primeres solucions CCS utilitzaven sovint suports modelats per injecció-combinats amb processos de reblat per integrar mecànicament components d'adquisició de senyal i barres. Aquest enfocament ofereix una gran resistència estructural, però resulta en un pes i un consum d'espai significatius.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Idees estructurals similars encara s'utilitzen en aplicacions industrials-resistents, com ara barreres per a locomotores elèctriques i barres personalitzades per a solucions de protecció elèctrica. Tanmateix, en sistemes que posen més èmfasi en el rendiment electromagnètic, com ara les barres de coure laminat i les barres de coure laminat, l'atenció se centra més en l'eficiència de la conductivitat i l'estabilitat tèrmica. Simultàniament, algunes aplicacions també fan referència al concepte de disseny flexible de les barres de bus flexibles laminats per adaptar-se a dissenys espacials complexos.

 

En el procés d'integració del panell d'aïllament de termoconformat, els components s'integren mitjançant materials aïllants prims i reblats tèrmics, donant lloc a una estructura general més lleugera. Aquesta tendència cap a dissenys més prims i lleugers comparteix alguns punts en comú amb la filosofia de disseny millorat d'aïllament-de les barres colectores aïllades envernissades (VIB) i una direcció d'optimització estructural similar també es reflecteix a la barra de bus per a les solucions d'agrupament d'electrònica de potència.

 

En comparació amb les estructures tradicionals, aquesta solució és més adequada per als dissenys de mòduls de bateries amb requisits d'ús d'espai elevats.

 

La solució d'integració de pel·lícules d'aïllament termo-premsat utilitza pel·lícules d'aïllament de PET per substituir l'estructura de suport tradicional, aconseguint l'embalatge integrat de diversos components mitjançant el premsat termo-, donant lloc a una estructura més compacta i estable. Aquest enfocament tècnic té un valor de referència en sistemes de potència d'alta-fiabilitat, com ara la barra de bus laminat de condensador per a accionaments de motor basats en IGBT- i la barra de bus laminat per a IGBT de potència de soldadura d'alta freqüència, ambdues posant èmfasi en l'optimització del rendiment de baixa impedància, alta estabilitat i -alta freqüència. Simultàniament, una tendència similar d'aïllament i conductivitat laminat integrats també es reflecteix en els sistemes de tecnologia Laminated Copper BusBar i Laminated BusBar.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A la solució de reblat d'estructura plana més avançada, s'aconsegueix una integració de baix cost-a través de plaques de suport aïllants planes i processos de reblat, adequats per a escenaris d'emmagatzematge d'energia amb requisits d'estabilitat estructural relativament suaus. Aquest enfocament de baix-cost i altament adaptable es pot comparar i analitzar amb el disseny estructural de la barra de bus laminat per a l'estructura de muntatge del banc de condensadors. A més, en aplicacions específiques d'alta-potència i ambientals especials, com ara la barra de bus laminat per a l'inversor de potència de naus espacials, els requisits de fiabilitat estructural i adaptabilitat ambiental són encara més estrictes.

 

En general, diverses rutes de procés per a barres de bus integrades CCS evolucionen contínuament cap a la lleugeresa, una alta integració i una alta fiabilitat. La seva trajectòria de desenvolupament tecnològic mostra una clara tendència sinèrgica amb les tecnologies de barres electròniques de potència, com ara la barra de bus laminat per a placa de circuits d'alta corrent IGBT i la barra de bus per a solucions d'agrupació d'electrònica de potència. En el futur, a mesura que els sistemes d'emmagatzematge d'energia i els nous sistemes de vehicles d'energia augmenten encara més els seus requisits de densitat de potència i eficiència espacial, la integració entre estructures CCS i tecnologies de barres d'alt rendiment-com araBarra de bus laminat per a inversor d'alta corrents'acostarà, impulsant el sistema global de connexió elèctrica cap a un nivell d'integració superior.