Četiri glavna procesa za CCS integrisane sabirnice: ključne tehnologije povezivanja u novim energetskim vozilima i sistemima za skladištenje energije

Sa brzim razvojem novih energetskih vozila, sistema za skladištenje energije i pametne energetske opreme, integrisane sabirnice CCS (Cell Contact System) postale su nezaobilazna komponenta u sklopu baterija. Kao ključni most koji povezuje ćelije i sistem upravljanja baterijama, CCS ne samo da preuzima struju, već i upravlja uzorkovanjem napona, praćenjem temperature i prenosom signala, čineći vitalnu osnovu za efikasan i siguran rad modernih baterijskih sistema.

 

U sistemima baterija visokog{0}}napona, CCS se obično sastoji od provodnih sabirnica, vodova za akviziciju signala, izolacijskih strukturnih komponenti i komponenti za povezivanje. Kako sistemi baterija evoluiraju prema laganim i visoko integriranim dizajnom, CCS proizvodni procesi se kontinuirano nadograđuju. Trenutno, glavna integracijska rješenja u industriji uglavnom uključuju četiri tehnička pravca: proces brizganja držača, proces vakuumskog oblikovanja separatora, proces vrućeg-prešanja izolacijskog filma i proces zakivanja ravnih ploča.

 

 

 

Rješenje nosača za brizganje je jedan od najranijih i najzrelijih procesnih puteva za CCS. Ovo rješenje koristi inžinjersku-plastiku otpornu na plamen za kreiranje potporne strukture, a zatim integrira provodnike, komponente za uzorkovanje i izolacijsku strukturu u jednu cjelinu putem vrućeg zakivanja, -pričvršćivanja ili mehaničkih metoda fiksiranja. Ovaj proces se može pohvaliti visokom mehaničkom čvrstoćom i strukturnom stabilnošću, zadovoljavajući dugoročne-operativne zahtjeve energetskih baterija pod vibracijama, udarima i složenim okruženjima. Zbog svoje zrele tehnologije i visoke konzistentnosti proizvodnje, široko se koristio u ranim sistemima baterija za napajanje.

 

Međutim, relativno velika debljina ubrizganog-držača zauzima prostor u bateriji i povećava težinu sistema. Kako se zahtjevi za dometom novih energetskih vozila nastavljaju povećavati, lagani dizajn postao je trend industrije. Stoga, sve više sistema usvaja tanja i lakša provodljiva rješenja za povezivanje, kao što su strukture laminirane sabirnice i laminirane bakrene sabirnice koje se koriste u inverterima i visokonaponskim sistemima za distribuciju električne energije, kako bi se postiglo bolje korištenje prostora i električne performanse.

 

 

Proces vakuumskog oblikovanja zagrijava i oblikuje-otporni film u strukturu separatora, koja se zatim sklapa i fiksira pomoću provodne sabirnice i vodova za uzorkovanje.

 

U poređenju sa tradicionalnim ubrizgavanjem{0}}oblikovanim nosačima, vakuum-oblikovani separatori su tanji i lakši, što efektivno poboljšava iskorišćenost unutrašnjeg prostora baterije. Istovremeno, njegov ciklus razvoja kalupa je kratak, ulaganja u opremu su niža, a fleksibilnost proizvodnje je visoka, što ga čini pogodnim za velike-proizvodne potrebe.

 

Vakuumsko oblikovanje nudi značajne prednosti u sistemima za skladištenje energije i dizajnu lakih energetskih baterija. Naročito u nekim visoko integrisanim energetskim sistemima, kada se koristi u kombinaciji sa laminiranim sabirničkim konektorima, može dalje optimizovati strujne prenosne puteve i poboljšati ukupnu efikasnost montaže.

 

Međutim, zbog tankosti materijala, njegova nosivost-nosivost i dimenziona stabilnost su relativno ograničeni, što zahtijeva temeljnu strukturnu provjeru u složenim radnim uvjetima.

 

 

Vruće{0}}prešanje je jedna od najbrže-rastućih tehnologija CCS integracije u posljednjih nekoliko godina. Ovaj pristup koristi izolacijski film za zamjenu tradicionalne potporne ploče, pritiskanje provodne sabirnice, vodova za uzorkovanje i izolacijskih materijala u jedinstvenu integriranu strukturu kroz grijanje i pritisak.

 

Vruće{0}}prešani CCS ima visoku integraciju, značajno smanjuje broj komponenti i rezultira tanjom i modernijom cjelokupnom strukturom. Istovremeno, nudi visoke performanse zaptivanja i pouzdanost izolacije, što ga čini pogodnim za automatizovane proizvodne linije i doprinosi poboljšanoj efikasnosti proizvodnje i konzistentnosti proizvoda.

 

Uz kontinuirani razvoj-baterijskih sistema velike snage, ovaj strukturni koncept je savršeno usklađen sa filozofijom dizajna laminiranih inverterskih sabirnica. Smanjenjem parazitske induktivnosti i optimizacijom distribucije struje, električne performanse sistema se mogu efikasno poboljšati; stoga se široko koristi u novim energetskim sistemima, pretvaračima za skladištenje energije i visokonaponskim{2}}distributivnim jedinicama.

 

Nadalje, u poljima fotonaponske i vjetroelektrane, strukturni oblici kao što je višeslojna laminirana sabirnica koja se koristi u aplikaciji fotonaponskih invertera za solarnu energiju i laminirana sabirnica za IGBT I/O inverter vjetrenjače također u potpunosti demonstriraju prednosti tehnologije laminiranih sabirnica u elektronskim uređajima velike-e snage.

 

Dok tehnologija vrućeg{0}}prešanja može postići veću integraciju, zahtijeva visoku preciznost opreme i kontrolu procesa, te ima relativno visoke početne troškove ulaganja. Stoga je općenito pogodan za proizvodnju proizvoda srednje{2}}do-visoke-vrste.

 

 

 

Proces konstrukcije ravne ploče koristi ravnu izolacijsku potpornu ploču kao osnovu, a provodne sabirnice i vodovi za uzorkovanje su fiksirani zakivanjem kako bi se postigla integracija komponenti.

 

U poređenju sa rješenjima za brizganje, vakuumsko oblikovanje i vruće{0}}prešanje, ova struktura je jednostavnija, ima niže troškove proizvodnje i veću efikasnost obrade, što je čini pogodnom za -osjetljive velike- projekte skladištenja energije.

 

Zbog svoje relativno ravne strukture, koja smanjuje složene procese oblikovanja, ima određenu primjenu u nekim stacionarnim sistemima za skladištenje energije i opremi za upravljanje energijom. U srodnim aplikacijama, proizvodi kao što su sabirnica PDU (distributivna jedinica), sabirnica generatora energije vjetra i sabirnica za SVG statičku reaktivnu proizvodnju energije također usvajaju slične koncepte strukturalne optimizacije kako bi poboljšali ekonomičnost sistema.

 

Međutim, za nove energetske baterije za vozila koje treba da izdrže dugotrajne-vibracije, udare i složene uslove rada, mehanička čvrstoća i pouzdanost ravne strukture i dalje se moraju procijeniti na osnovu stvarnog scenarija primjene.

 

 

Sa poboljšanjem asortimana novih energetskih vozila, proširenjem kapaciteta sistema za skladištenje energije i kontinuiranom nadogradnjom energetskih elektronskih uređaja, CCS proizvodi se razvijaju prema laganoj težini, visokoj integraciji i visokoj pouzdanosti.

 

U budućnosti će tehnologija laminiranih sabirnica biti dodatno integrisana sa CCS. Nova rješenja, predstavljena od strane Laminated Busbar Power Solutions, mogu istovremeno zadovoljiti zahtjeve prijenosa velike struje, dizajna niske induktivnosti i kompaktnog strukturalnog rasporeda. U sektoru novih energetskih vozila, tehnologije kao što su dvoslojne laminirane sabirnice za hibridna vozila iLaminirane sabirnice za alternativne gorivne ćelijei hibridni sistemi električnih vozila dobijaju sve veću pažnju.

 

U međuvremenu, na polju industrijskog pogona i energetske elektronike, proizvodi kao što su pogon s promjenjivom frekvencijom (VFD/VSD Drive), sabirnice i AC Drive sabirnice kontinuirano pokreću modularizaciju i inteligentnost sistema sabirnica.

 

Sve u svemu, različiti procesi integracije CCS-a imaju svoje karakteristike. Prilikom odabira rješenja, kompanije bi trebale sveobuhvatno razmotriti faktore kao što su nazivna snaga sistema, raspored prostora, zahtjevi za težinom, troškovi proizvodnje i radno okruženje kako bi odabrali integracijsko rješenje koje je najprikladnije za njihove potrebe proizvoda, postižući siguran, efikasan i pouzdan dizajn električne veze.