Analiza četiri glavna procesa integracije i tehnološke evolucije CCS integrisanih sabirnica

CCS integrisana sabirnica, koja služi kao ključna električna veza i nosilac za akviziciju signala unutar baterije, široko se koristi u novim energetskim baterijama vozila i sistemima za skladištenje energije. Prvenstveno omogućava visoko-serijsko i paralelno povezivanje ćelija baterije i prikupljanje informacija kao što su napon i temperatura, prenos podataka u BMS sistem. Strukturno, njegova filozofija dizajna je donekle povezana sa laminiranim sabirnicama i sabirnicama za energetsku elektroniku u polju energetske elektronike.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nadalje, s trendom ka visokoj integraciji, postepeno usvaja principe dizajna slojevitih vodljivih struktura, kao što su laminirane sabirnice i laminirane sabirnice za Mersen, kako bi se poboljšalo korištenje prostora i električna pouzdanost. Slična modularna i-pouzdana logika dizajna je također očigledna u različitim scenarijima primjene, kao što su laminirane sabirnice za telekomunikacije i rješenja sabirnica za distribuciju električne energije.

 

U polju konverzije snage visokih-performansi, kao što su laminirane sabirnice za energetsku elektroniku u motornim pogonima i laminirane sabirnice za IGBT-bazirane motorne pogone, struktura sabirnica poboljšava efikasnost sistema smanjenjem parazitske induktivnosti. U oblasti CCS-a, ovaj pristup se takođe koristi za optimizaciju dizajna provodne putanje. Nadalje, u aplikacijama velike snage-kao što su laminirane sabirnice za invertore velike struje i laminirane sabirnice za IGBT ploče sa visokom strujom, zahtjevi za upravljanje toplinom i strukturalna kompaktnost doveli su do evolucije CCS-a prema laganim i visoko integriranim dizajnom.

 

Iz strukturalne perspektive, rana CCS rješenja često su koristila brizgane{0}} nosače u kombinaciji sa procesima zakivanja za mehaničku integraciju komponenti za akviziciju signala i sabirnica. Ovaj pristup nudi visoku strukturnu čvrstoću, ali rezultira značajnom težinom i potrošnjom prostora.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Slične strukturne ideje se još uvijek koriste u teškim- industrijskim aplikacijama, kao što su sabirnice za električne lokomotive i sabirnice prilagođene za rješenja električne zaštite. Međutim, u sistemima koji stavljaju veći naglasak na elektromagnetne performanse, kao što su laminirane bakarne sabirnice i laminirane bakarne šipke, fokus je više na efikasnosti provodljivosti i termičkoj stabilnosti. Istovremeno, neke aplikacije se takođe pozivaju na koncept fleksibilnog dizajna laminiranih fleksibilnih sabirnica za prilagođavanje složenim prostornim rasporedima.

 

U procesu integracije izolacionog panela za termoformiranje, komponente su integrisane korišćenjem tankih izolacionih materijala i termičkog zakivanja, što rezultira lakšom celokupnom strukturom. Ovaj trend ka tanjim i lakšim dizajnom dijeli neke zajedničke karakteristike sa izolacijom{1}}poboljšanom filozofijom dizajna lakiranih izoliranih sabirnica (VIB), a sličan smjer strukturalne optimizacije se također odražava u sabirničkoj šipki za rješenja za spajanje energetske elektronike.

 

U poređenju sa tradicionalnim strukturama, ovo rešenje je pogodnije za dizajn baterijskih modula sa visokim zahtevima za korišćenje prostora.

 

Rješenje za integraciju termo-prešane izolacijske folije koristi PET izolacijsku foliju da zamijeni tradicionalnu potpornu strukturu, postižući integrirano pakovanje više komponenti kroz termo-prešanje, što rezultira kompaktnijom i stabilnijom strukturom. Ovaj tehnički pristup je od referentne vrijednosti u visoko-pouzdanim energetskim sistemima, kao što su kondenzatorska laminirana sabirnica za IGBT-bazirane motorne pogone i laminirana sabirnica za visokofrekventne IGBT-ove snage zavarivanja, pri čemu oba naglašavaju nisku impedanciju, visoku stabilnost i optimizaciju visokih{5}}performansi. Istovremeno, sličan trend integrisane laminirane izolacije i provodljivosti se takođe odražava u sistemima tehnologije Laminated Copper BusBar i Laminated BusBar.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U naprednijem rješenju za zakivanje ravnih struktura, jeftina-integracija se postiže kroz planarne izolacijske potporne ploče i procese zakivanja, pogodne za scenarije skladištenja energije sa relativno blagim zahtjevima stabilnosti strukture. Ovaj jeftin, veoma prilagodljiv pristup može se uporediti i analizirati sa strukturnim dizajnom laminirane sabirnice za montažnu strukturu kondenzatorske banke. Nadalje, u specifičnim-primjenama velike snage i posebne okoline, kao što je laminirana sabirnica za inverter snage svemirske letjelice, zahtjevi za pouzdanost konstrukcije i prilagodljivost okolišu su još stroži.

 

Sve u svemu, različiti procesni putevi za CCS integrisane sabirnice kontinuirano evoluiraju prema laganoj težini, visokoj integraciji i visokoj pouzdanosti. Njihov put tehnološkog razvoja pokazuje jasan sinergijski trend sa tehnologijama energetskih elektronskih sabirnica kao što su laminirana sabirnica za visokostrujne IGBT ploče i sabirnica za rješenja za povezivanje energetske elektronike. U budućnosti, kako sistemi za skladištenje energije i novi energetski sistemi vozila dodatno povećavaju svoje zahtjeve za gustinom snage i prostornom efikasnošću, integracija između CCS struktura i tehnologija sabirnica visokih{2}}sabirnica kao što su npr.Laminirana sabirnica za inverter velike strujeće postati bliži, vodeći cjelokupni sistem električnog povezivanja prema višem nivou integracije.