Skriveni igrač u visoko-naponskim sistemima novih energetskih vozila – autobusi su u centru pažnje

U poređenju sa tradicionalnim benzinskim vozilima, vozila nove energije su pretrpela fundamentalne promene u svojoj ukupnoj električnoj arhitekturi, a jedna od najznačajnijih karakteristika je značajno povećanje napona sistema i radne struje. Dok se industrija dugo fokusirala na vidljive komponente kao što su visoko-konektori, visoko-ožičenje, releji i osigurači kako bi se osigurala sigurnost visokog napona i prijenos energije, sabirnica-vrsta "ne-standardne komponente" odgovorna za efikasnu distribuciju energije i stabilnu komponentu koja se postepeno pretvara u{6} stabilan prijenos jezgra{6 visokonaponski-sistemi novih energetskih vozila.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Autobusi nisu novi koncept. Od pojave visoko-naponske,-energetike velike struje, sabirnice su se široko koristile u sektoru energetike, komunikacija, željezničkog transporta i vojnog sektora. S brzim razvojem novih energetskih vozila i industrija skladištenja energije, opseg primjene i tehnička složenost sabirnica u visokonaponskim-sistemima vozila značajno su se povećali, postepeno ih transformirajući iz "uloge podrške" u ključni faktor koji utječe na performanse i pouzdanost sistema. U ukupnom visokonaponskom-sistemu vozila, sabirnica ne samo da obavlja funkcije prikupljanja i distribucije struje, već i direktno utiče na porast temperature sistema, energetsku efikasnost, elektromagnetnu kompatibilnost i prostorni raspored, čineći svoju ulogu u arhitekturi električnih vozila sabirnica sve istaknutijom.

 

Iz perspektive materijala, sabirnice koje se koriste u novim energetskim vozilima uglavnom su napravljene od bakra i aluminija. Bakrene sabirnice, zbog svoje odlične provodljivosti i stabilnosti, imaju širu upotrebu u scenarijima velike-struje i visoke{2}}pouzdanosti. Na osnovu svoje strukturne forme i sposobnosti oslobađanja od naprezanja, sabirnice se mogu podijeliti na krute sabirnice i fleksibilne sabirnice. Tradicionalne krute sabirnice imaju relativno jednostavnu strukturu i niži tehnički prag, prvenstveno obavljajući osnovne provodne funkcije; dok fleksibilne sabirnice, kroz više-slojne laminirane strukture, postižu bolje puferiranje naprezanja i prostornu prilagodljivost, čineći ih pogodnijim za složena okruženja montaže i uslove visokih-vibracija, što dovodi do kontinuiranog povećanja stope primjene u dizajnu sabirnica automobila.

 

U visokonaponskim-sistemima novih energetskih vozila, sveobuhvatne prednosti sabirnica i laminiranih sabirnica posebno su evidentne. Njihova kompaktna struktura pomaže u optimizaciji prostornog rasporeda baterija i elektronskih kontrolnih sistema; niska impedansa, niska induktivnost i dobre performanse odvođenja toplote rezultiraju nižim ukupnim porastom temperature sistema, efikasno potiskujući skokove napona i smanjujući uticaj na uređaje za napajanje; višeslojna struktura - ne samo da podržava integrisani ulaz i izlaz na različitim nivoima napona, već ispunjava i zahtjeve za EMI zaštitom.

 

Ove karakteristike omogućavaju sabirnicama da postupno zamjene neka tradicionalna kablovska rješenja u električnim sabirnicama za baterije i automobilske sabirnice. Međutim, primjena sabirnica nije bez izazova. Zbog značajnih razlika u nivoima napona, gustoći snage i instalacijskom prostoru na različitim modelima vozila i platformama, sabirnice je teško standardizirati, a većina projekata zahtijeva prilagođene dizajne zasnovane na cjelokupnoj arhitekturi vozila. Razvoj prilagođene sabirnice obično zahtijeva snažno razumijevanje sistema i interdisciplinarnu saradnju, postavljajući visoke zahtjeve pred dizajnere u električnim, strukturalnim i proizvodnim aspektima.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Uzimajući sistem baterija za napajanje kao primjer, njegove interne visokonaponske-konekcije obično se dijele na više nivoa: ćelijski-nivo, modul{2}}nivo i-nivo paketa. U vezama na nivou ćelije, sabirnice se prvenstveno koriste za povezivanje ćelija u seriju i paralelno, obično koristeći lasersko zavarivanje, otporno zavarivanje ili ultrazvučno zavarivanje, često koristeći krute bakarne ili krute aluminijske strukture sabirnica. U modulima-nivo i pakovanje-priključcima, fleksibilne i krute sabirnice ili visokonaponski kablovi-se koriste u kombinaciji, ovisno o zahtjevima dizajna sistema, kako bi se zadovoljili različiti procesi montaže i potrebe održavanja. Ovaj sistem predstavlja tipičan scenarij primjene električnih sabirnica u automobilima.

 

U pogonskim motorima, elektronskim kontrolnim sistemima i-sistemima za punjenje, sabirnice također igraju ključnu ulogu u prijenosu energije. Bilo da se radi o distribuciji pozitivne elektrode ili spoju petlje, strukturna pouzdanost pozitivnih i negativnih sabirnica direktno utiče na-dugoročni stabilan rad sistema. U poređenju sa tradicionalnim kablovima, sabirnice nude prednosti u preciznosti instalacije, ponovljivosti i prilagodljivosti automatizovanoj montaži, postepeno postajući ključna komponenta automobilskih rešenja sabirnica.

 

Iz proizvodne perspektive, same sabirnice se ne oslanjaju na ometajuće nove procese, već radije postižu poboljšanja performansi kroz sistemsku integraciju zrelih procesa. Tipični procesi uključuju odabir materijala, sljepljivanje, oblikovanje, zavarivanje, probijanje, izolacijski premaz, površinsku obradu i testiranje. Ključ efikasnosti isporuke proizvoda, kontrole troškova i stabilnosti kvaliteta leži u mogućnostima dizajna integracije na nivou -nivoa sistema-, a ne pojedinačnim proizvodnim procesima. Ovo je posebno vidljivo u širokoj-primeni terminalnih sabirnica automobilskih akumulatora.

 

Tokom specifične faze projektovanja, inženjeri obično treba da počnu sa ukupnim zahtjevima za snagom vozila, razlažući ih korak-po-korak na parametre napona i struje akumulatorskog sistema, te u skladu s tim kompletiraju dizajn izolacije, provjeru puzne staze i trenutnu{2}}ocjenu nosivosti. Dok se ispunjavaju osnovni zahtjevi za električne performanse, faktori kao što su porast temperature, energetska efikasnost, troškovi životnog ciklusa i metode montaže moraju se sveobuhvatno razmotriti kako bi se konačno odredio strukturni oblik sabirnice i tehnički parametri. Ovaj proces je fundamentalan za postizanje pouzdanog električnog rada sabirnica.

 

Gledajući unaprijed, industrija novih energetskih vozila kontinuirano evoluira prema platformama višeg napona i većoj gustoći snage, sa sve većom integracijom sistema. Ovo postavlja veće zahtjeve pred sabirnice u smislu pouzdanosti, izdržljivosti i prilagodljivosti automatiziranoj montaži. Kako postići veći trenutni-nosivi kapacitet unutar ograničenog prostora i kako održati konzistentnost u velikoj-automatiziranoj proizvodnji postali su uobičajeni problemi u industriji. Sa ekspanzijom industrije, sistematska rješenja usredsređena na zajednički dizajnautomobilski konektori za napajanjea sabirnice će postati važan pravac za sljedeću fazu tehnološke evolucije.

 

Sve u svemu, kao "skrivena" komponenta u visokonaponskim-sistemima novih energetskih vozila, sabirnice postepeno prelaze u prvi plan tehnologije i vrijednosti. Od odabira materijala do konstrukcijskog dizajna, od sistemske integracije do proizvodnih procesa, njihova strateška pozicija u vozilu postaje sve istaknutija. Predvidljivo je da će se kontinuiranim širenjem tržišta elektrifikacije i skladištenja energije, tehnologije i modeli aplikacija vezanih za sabirnice-nastaviti produbljivati ​​i probijati.