Tendința de integrare a vehiculelor electrice: începând cu sistemele de-înaltă tensiune

Vehiculele electrice intră într-o fază extrem de integrată. Structurile bateriilor se simplifică continuu, platformele de înaltă-tensiune se îmbunătățesc constant, iar sistemele de propulsie electrică evoluează de la sisteme trei-în-la sisteme multi{-în-. Cerințele pentru utilizarea spațiului, densitatea puterii și fiabilitatea sistemului sunt simultan amplificate. În esență, toate aceste modificări indică aceeași problemă de bază-cum să obțineți o tensiune mai mare, un curent mai mare și o transmisie de putere mai stabilă într-o structură mai compactă.

 

În acest context, conexiunile de -înaltă tensiune nu mai sunt o simplă „problemă de conectare”, ci un element fundamental fundamental care determină limita superioară a performanței vehiculului. Bus Bar Solutions for Electrical Power Distribution, centrat pe sistemele electronice de putere, devine treptat o componentă cheie a arhitecturii electrice a vehiculului electric.

 

 

Odată cu implementarea platformelor de 800 V și de tensiune mai mare, sistemele de-înaltă tensiune impun cerințe mai stricte asupra componentelor de conectare:

 

În primul rând, trebuie să transporte curenți mai mari într-un spațiu limitat;

În al doilea rând, trebuie să minimizeze inductanța parazită și să suprima vârfurile de tensiune;

În al treilea rând, trebuie să mențină fiabilitatea în condiții de vibrații, diferențe de temperatură și condiții de serviciu pe termen lung{0}.

 

Cablurile tradiționale au avantaje în flexibilitate, dar limitările lor în ceea ce privește inductanța scăzută, stabilitatea structurală și integrarea sistemului sunt treptat.

devenind evidentă. Structurile de bare colectoare, exemplificate de Bara de distribuție pentru electronice de putere, devin tehnologia curentă pentru conexiunile de înaltă-tensiune.

 

 

Dintre diferitele metode de conectare la-înaltă tensiune, barele colectoare laminate se remarcă prin avantajele lor complete de performanță. Structura laminată, prin laminarea integrală a mai multor straturi de conductori și materiale de izolare, realizează un grad ridicat de potrivire fizică între circuitele pozitive și negative, reducând semnificativ inductanța circuitului. Această structură BusBar laminată nu numai că îmbunătățește-capacitatea de transport a curentului, ci și extinde zona de disipare a căldurii, ceea ce este benefic pentru managementul termic în sistemele cu densitate-de putere-înaltă.

 

În scenariile de-tensiune înaltă, grosimea izolației interstrat este controlabilă, ceea ce face distanțele de fuga și siguranța electrică mai ușor de proiectat, în special potrivite pentru sistemele de alimentare din platformele de-generație următoare de înaltă-generație.

 

 

Din punct de vedere electric, valoarea de bază a barelor colectoare laminate constă în trei aspecte: capacitatea de purtare a curentului-, controlul inductanței și adaptabilitatea la tensiune. În comparație cu structurile de cabluri cu secțiuni transversale-uniforme, barele colectoare pot transporta o putere mai mare; în timp ce designul laminat reduce și mai mult inductanța distribuită, ajutând la suprimarea vârfurilor de tensiune cauzate de comutarea cu viteză mare-.

 

În sistemele care utilizează dispozitive de putere de înaltă-frecvență, cum ar fi SiC, inductanța scăzută a devenit o condiție prealabilă de proiectare. Prin urmare, barele de distribuție laminate pentru invertoarele de curent înalt și barele de colectare laminate pentru IGBT-urile plăcilor de circuite de curent ridicat sunt utilizate pe scară largă între intrările de curent continuu și modulele de putere.

 

 

Pe lângă performanța electrică, capacitatea de proiectare a structurii mecanice a barelor colectoare laminate este la fel de crucială. Prin îndoire și design neregulat, barele colectoare se pot potrivi cu precizie în spațiul interior al sistemului de acționare electrică, realizând un aspect compact. Structura rigidă este, de asemenea, mai potrivită pentru asamblarea automată, reducând erorile de asamblare și îmbunătățind consistența.

 

În timpul funcționării vehiculului pe termen lung-, vibrațiile șasiului și ciclurile termice sunt inevitabile, iar conexiunile de-înaltă tensiune trebuie să aibă stabilitate-pe termen lung. Barele colectoare laminate demonstrează un avantaj semnificativ în această privință, care este un motiv cheie pentru care au fost validate în aplicații cu vibrații mari-, cum ar fi Barele colectoare pentru locomotive electrice.

 

 

Pe măsură ce integrarea sistemelor de acționare electrică continuă să crească, invertoarele se dezvoltă spre densitate mare de putere și miniaturizare. Structurile lor interne de conectare trebuie să îndeplinească simultan cerințele de inductanță scăzută, fiabilitate ridicată și aspect flexibil. La invertoare, bara colectoare gestionează în primul rând căi critice, cum ar fi intrarea DC, conexiunea modulului de alimentare și ieșirea AC.

 

În designul practic, integrarea structurală a barei DC cu condensatoare poate scurta și mai mult bucla de curent, poate reduce inductanța echivalentă a seriei și poate simplifica procesul de asamblare. Această abordare de proiectare este fundalul tehnologic din spatele adoptării pe scară largă a barei de bus laminate cu capacitor pentru unitatea cu motor bazată pe IGBT-.

 

 

Pe lângă vehiculele cu energie nouă, barele colectoare laminate sunt, de asemenea, potrivite pentru diferite scenarii de-putere mare, de înaltă-fiabilitate. De exemplu, la sursele de alimentare pentru sudare, invertoarele de-frecvență înaltă, modulele electronice de putere și echipamentele speciale, inductanța scăzută și capacitatea de curent ridicată sunt, de asemenea, cerințe de bază ale sistemului.

 

Prin urmare, fie că este o bară laminată pentru puterea de sudare de înaltă frecvență IGBT sau o bară laminată pentru invertorul de putere pentru nave spațiale, logica lor tehnologică provine din aceeași bază-îmbunătățirea eficienței și stabilității transmisiei de putere prin integrare structurală.

 

 

Integrarea vehiculelor electrice nu este doar o reducere a numărului de componente, ci o optimizare sinergică a funcției, structurii și performanței. Barele colectoare, care servesc drept „coloana vertebrală de putere” a sistemelor de-înaltă tensiune, evoluează de la conectori tradiționali la elemente de design la nivel-sistem.Bare colectoare pentru Power Electronics Bunding Solutions, centrat în jurul sistemelor electronice de putere, devine un punct de sprijin crucial pentru integrarea profundă a unităților electrice, bateriilor și sistemelor de distribuție a energiei.

 

 

Tendința de integrare a sistemelor electrice EV modifică logica de proiectare a componentelor conductoare. Terminalele și sistemele de cablare separate tradiționale evoluează treptat în ansambluri conductoare integrate care combină terminale de releu, bare colectoare laminate, structuri de contact argintii și purtători conductoare ștanțate.

 

Pentru aplicațiile de relee pentru automobile, combinația de terminale de releu de cupru, terminale de contact argintie și tehnologia de asamblare a contactelor nituite în-matrice a devenit o direcție importantă pentru sistemele electrice EV compacte, de-curenți mari și automate.